超临界水冷堆可燃毒物设计与分 析.pdfVIP

第50卷第8期 原 子 能 科 学 技 术 Vo1．5O，NO．8 2016年8月 AtomicEnergyScienceandTechnology Aug．2016 超临界水冷堆可燃毒物设计与分析 赵传奇 ，曹良志，吴宏春 ，郑友琦 (1．西安交通大学 核科学与技术学院，陕西 西安 710049；2．环境保护部 核与辐射安全中心，北京 100082) 摘要 ：在超临界水冷堆中，为了减少控制棒的使用，采用加入可燃毒物的方式控制初始剩余反应性。目前 广泛采用的是稀土氧化物弥散在燃料中的整体型可燃毒物设计 。通过对 比4种常用的稀土氧化物，选择 EhOa作为可燃毒物材料 。分析了不同可燃毒物布置方案对组件性能的影响，在不 同可燃毒物含量下对 组件安全性进行了评价。分析了可燃毒物对堆芯性能的影响，发现加入可燃毒物有利于降低堆芯径向功率 峰，但会增大轴向功率峰并使其往堆芯顶部偏移。通过对该现象的分析，提出了降低堆芯底部温度和增大轴 向富集度梯度 的改进措施 。计算结果表明，优化后的堆芯轴向功率峰明显降低，从而降低了最大包壳温度 。 关键词 ：环形燃料 ；超临界水冷堆 ；可燃毒物 中图分类号 ：TL429 文献标志码 ：A 文章编号 ：1000—6931(2016)08—1433—07 doi：10．7538／yzk．2016．50．08．1433 DesignandAnalysisofBurnablePoison forSupercriticalW aterCooledReactor ZHAO Chuan—qi ，CAO Liang—zhi，W U Hong—chun ，ZHENG You—qi (1．SchoolofNuclearScienceandTechnology，xianfiaotongUniversity，Xian710049，China； 2．NuclearandRadiationSafetyCenter，MinistryofEnvironmentalProtection，Beijing100082，China) Abstract：InordertoreducethenumberO{controlrods，theburnablepoison (BP)iS usedtocontrolexcessreactivityinsupercriticalwatercooledreactor(SCWR)．Overall BP designs，the design in which rare—earth oxidemixeswith fueliswidely used in SCW R．Aftercomparing fourkindsofrare—earth oxide，Er2O3ischosen asBP． The effectofdifferentBP loadingpatternsonassemblyperformancewasanalyzed．Thesafe— ty ofannular fue1assembly was estimated with different BP containments． Core performanceswithandwithoutBPwerecompared．Theresultsshow thatthecoreradial powerpeakingfactordecreasesbyintroducingBP．Itisalsoshownthatthecoreaxial powerpeakingfactorincreasesand thepowerpeakmovestowardsthetop ofthecore． Thereasonofthiseffectwasstudied．Twooptimizations，decreasingthetemperatureof lowerplenum and increasing thegradientsofaxialenrichments，weregiven basedon