行波堆基本物理性能研究與燃耗計(jì)算分析.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請?jiān)谝陨侠ㄌ杻?nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人蘭名≥溉籩碎勘心年j

2、月萄El。摘要摘要行波堆是快堆的一種，但具有常規(guī)快堆所不具備的特點(diǎn)，它是是一種趨近理想狀態(tài)的先進(jìn)核能系統(tǒng)，其焚燒策略可以實(shí)現(xiàn)一次裝料連續(xù)運(yùn)行數(shù)十年。本文使用蒙特卡羅計(jì)算程序MCNPX(MentoCarloNeutronPhotonTransportCode)及其內(nèi)耦合的燃耗計(jì)算程序CINDER90為計(jì)算工具，對行波堆的物理性質(zhì)進(jìn)行了初步研究，并對用于研究的計(jì)算工具的計(jì)算性能做了初步的探討。首先，本文參照泰拉能源原型堆的組件大小對其進(jìn)行組

3、件的均勻化，通過建立不同燃料棒尺寸，其他堆芯參數(shù)都相同的堆芯模型，對比了三種不同燃料棒尺寸下的行波堆在點(diǎn)火階段和穩(wěn)態(tài)時(shí)的堆芯歸一化通量分布和徑向功率分布不均勻系數(shù)，壽期內(nèi)的增殖比、行波波速、‰廳和堆內(nèi)239Pu等核素的變化情況。其次，在通過對三種模型的計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)，在壽期內(nèi)行波堆的／Cetr擺幅較大，不利于反應(yīng)堆的控制和安全。因此第二部分研究了行波堆優(yōu)化的方法，通過優(yōu)化措施，減小行波堆在壽期內(nèi)的反應(yīng)性擺幅，以滿足行波堆控制相對簡單，壽期內(nèi)

4、運(yùn)行安全的要求。再次，對行波堆進(jìn)行MA和LLFP的嬗變研究。行波堆使用金屬燃料為主，因此堆內(nèi)中子能譜較常規(guī)快堆更硬，且一次裝料可以運(yùn)行數(shù)十年，再加上控制相對簡單，是對MA和LLFP進(jìn)行嬗變的理想系統(tǒng)，對MA和LLFP的嬗變，也可以有效減少M(fèi)A和LLFP累積對環(huán)境等造成的影響。計(jì)算表明，行波堆對這兩種高放廢物的嬗變都可以達(dá)到較理想的嬗變效率和嬗變支持比。在加入MA和LLFP的堆芯，與標(biāo)準(zhǔn)堆芯相比，安全參數(shù)上發(fā)生了一些變化。計(jì)算表明，MA和