Ви є тут

Аналіз ядерної безпеки ядерно-небезпечних об'єктів Чорнобильської АЕС

Автор: 
Бобро Дмитро Геннадійович
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2004
Артикул:
3404U001685
129 грн
Додати в кошик

Вміст

раздел 2), в расчетах плотности потока нейтронов примеси в графите не учитывались. Тем не менее, вопросы активации графита и корректного учета адсорбции азота настолько важны, что автор посчитал необходимым упомянуть о данной проблеме при описании материального состава реакторных конструкций.
Начальные ядерные концентрации для топлива с различным обогащением рассчитывались исходя из массы урана в ТВС (114.7 кг), объема топлива и начального обогащения по урану-235 (1.8, 2.0 и 2.4 %). Ядерные концентрации для топлива с различным выгоранием рассчитывались кодом WIMSD-5B. При этом, для каждой зоны/слоя топлива, имеющей различные условия выгорания, учитывались свои усредненные значения плотности теплоносителя, температуры топлива, оболочки, каналов и графита, а на каждом шаге учитывалось изменение мощности ТВС и температуры топлива. Результаты расчетов выгорания сверялись с данными [81?85].
Плотность воды на входе в канал при t = 270?C и P = 80 кгс/см3 ? 0,7713 г/см3. Плотность пароводяной смеси на выходе из канала при t = 285.8?C и P = 70 кгс/см3 и весовым паросодержанием 15% ? 0.4234 г/см3 [8].
Процентный состав естественной смеси изотопов выбирался по [86] и по данным из библиотек ядерных данных, используемых кодами MCNP4B (DLC189) и SCALE 4.4a [54,64].

3.3.2. Ядерно-физические характеристики радионуклидов.
При проведении расчетов использовались стандартные библиотеки ядерных данных, входящие в комплект поставки расчетных кодов MCNP4C2 и SCALE 4.4a.
Для расчетов критичности и пространственно-энергетического распределения плотности потока нейтронов по объему реактора использовались:
? для кода MCNP ? непрерывные точечные сечения из последней библиотеки ядерных данных ENDF/B-VI [65,66]; при этом, использовались сечения, подготовленные с помощью кода NJOY [67] для температур, ближайших к реальным температурам исследуемых зон/слоев реактора [8];
? для кода SCALE были задействованы следующие модули [87?90]:
? управляющий модуль CSASI ? создает рабочие AMPX библиотеки микроскопических сечений, вычисленных с учётом резонансной самоэкранировки, последовательно активизируя функциональные модули BONAMI, NITAWL-II и ICE;
? функциональные модули BONAMI и NITAWL-II выполняют резонансную обработку сечений. Модуль BONAMI производит вычисления резонансной самоэкранировки сечений по методу Бондаренко; модуль NITAWL-II - готовит рабочие библиотеки сечений, а также проводит обработку сечений интегральным методом Нордгейма для учёта резонансного самоэкранирования;
? функциональные модули ICE и WAX преобразовывают подготовленные сечения в форматы, удобные для использования в программах Монте Карло KENO VI.

3.3.3. Картограммы загрузки активной зоны реактора для 3-х характерных периодов эксплуатации энергоблока №2.
Для моделирования активной зоны реактора используются 3 картограммы загрузки, предоставленные Чернобыльской АЭС. Эти картограммы соответствуют 3-м характерным периодам эксплуатации энергоблока:
* с момента пуска и выхода на режим стационарных перегрузок топлива в 1980г. до аварии 1986г.;
* с 29 апреля 1986 по октябрь 1986 гг. (сетка из 20 ДП);
* с октября 1986 по останов блока в 1991 гг. (сетка из 81 ДП).
Для моделирования активной зоны в эти периоды эксплуатации закладываются следующие данные по загрузке активной зоны РУ-2 ЧАЭС:
* Период с момента пуска в 1978г. до аварии 1986г. ? 64 ТВС с обогащением 1.8%, 1619 ТВС с обогащением 2.0% (всего 1683 ТВС), 10 столбов воды, 1 канал для облучения кремния, 21 стержень АЗ, 21 стержень УСП, 136 стержней типа 2091, 12 каналов с датчиками энерговыделения по высоте, 4 пусковых камеры деления.
* Ремонт блока в 1986 гг. ? 65 ТВС с обогащением 1.8%, 1603 ТВС с обогащением 2.0% (всего 1668 ТВС), 5 столбов воды, 20 ДП, 1 канал для облучения кремния, 21 стержень АЗ, 21 стержень УСП, 136 стержней типа 2091, 12 каналов с датчиками энерговыделения по высоте, 4 КД.
* 1986?1991 гг. ? 1043 ТВС с обогащением 2.0%, 567 ТВС с обогащением 2.4% (всего 1610 ТВС), 2 столба воды, 81 ДП, 1 канал для облучения кремния, 21 стержень БАЗ, 21 стержень УСП, 136 стержней типа 2091, 12 каналов с датчиками энерговыделения по высоте, 4 пусковых КД.
3.3.4. Данные о реальных рабочих состояниях, зафиксированных системой СКАЛА для 2-го энергоблока.
Для моделирования активной зоны реактора и проведения полномасштабного трехмерного расчета используются данные по единственному, предоставленному Чернобыльской АЭС, реальному критическому состоянию (на 18.07.1991г.).
Предоставленная картограмма не содержала полных данных, необходимых для проведения полномасштабного нейтронно-физического расчета ? отсутствовали данные о загрузке активной зоны и распределение глубины выгорания топлива по каналам. Данные по загрузке и выгоранию топлива были восстановлены по журналам перегрузок путем ретроспективного анализа данных на момент окончательного останова блока в октябре 1991г.
3.3.5. Основные усредненные характеристики активной зоны реактора.
Для моделирования активной зоны в течение всего периода эксплуатации и расчета наведенной активности оборудования и элементов конструкций реактора закладываются следующие усредненные характеристики активной зоны РУ-2 ЧАЭС:
* Характерная глубина погружения стержней СУЗ типа 2091 в активную зону составляет в зоне плато 2.2 м и 0.2 м на периферии. Для УСП характерное введение поглотителя в АЗ составляет 2.9 м.
* Временной диапазон облучения стержней СУЗ типа 2091 и 2093 составляет 5 лет.
* Временной диапазон облучения датчиков контроля энерговыделения 2-го энергоблока принимается равным времени работы реактора.
* Средняя энерговыработка ТВС по активной зоне составляет 1200 МВт*сут, в т.ч. для ТВС с обогащением 1.8, 2.0 и 2.4% ? 1100, 1250 и 1150 МВт*сут соответственно.
* Средняя температура теплоносителя составляет 284ОС (по данным [12]).
* Среднее паросодержание на выходе из канала ? 14.5%. В модели закладывается линейное нарастание паросодержания по высоте начиная с 1.5 м от н