加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻自然循環(huán)次臨界堆無保護(hù)瞬態(tài)分析研究.pdf

1、加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)(ADS)與臨界系統(tǒng)相比具有不同的中子學(xué)和熱工水力學(xué)動(dòng)態(tài)特性。瞬態(tài)分析是評估和驗(yàn)證反應(yīng)堆安全設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容和方法。本文以FDS團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的10 MWth加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻自然循環(huán)次臨界反應(yīng)堆為分析研究對象，開發(fā)次臨界點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)計(jì)算程序，利用RELAP5建立該反應(yīng)堆分析模型，開展該反應(yīng)堆的無保護(hù)瞬態(tài)分析，具體研究工作如下:
　　首先，以該次臨界系統(tǒng)為研究對象，開發(fā)適用于次臨界反應(yīng)堆瞬態(tài)過程分析的中子動(dòng)力學(xué)程序。本文

2、基于有外源的次臨界點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，經(jīng)理論推導(dǎo)，開發(fā)次臨界點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)程序并驗(yàn)證其功能，得到能用于次臨界堆中子學(xué)動(dòng)態(tài)特性分析的次臨界點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)程序。
　　其次，對該次臨界系統(tǒng)進(jìn)行控制體劃分建立RELAP5模型，包括系統(tǒng)中的部件模型（堆芯模型、換熱器模型、二回路模型等）和整個(gè)系統(tǒng)模型，開展各個(gè)模型的熱工水力學(xué)驗(yàn)證。其中，次臨界堆芯模型和換熱器模型的驗(yàn)證采用不同流態(tài)下的壓降測試，二回路模型的驗(yàn)證采用熱工參數(shù)對比方法，整個(gè)系統(tǒng)模型的驗(yàn)證

3、旨在穩(wěn)態(tài)計(jì)算。驗(yàn)證結(jié)果表明，次臨界堆芯模型、換熱器模型、二回路模型和整個(gè)系統(tǒng)模型滿足后期瞬態(tài)計(jì)算要求。
　　最后，開展該次臨界反應(yīng)堆的無保護(hù)失熱阱瞬態(tài)(ULOHS)和無保護(hù)超功率瞬態(tài)(UTOP)分析。對ULOHS類瞬態(tài)，研究了單個(gè)回路給水管道斷裂事故和兩個(gè)回路給水泵惰轉(zhuǎn)事故。結(jié)果表明，單個(gè)回路給水管道斷裂事故較為嚴(yán)重。對UTOP瞬態(tài)，研究了不同次臨界度（keff=0.90，0.95，0.97，0.98和0.99）下意外引入反應(yīng)性+

4、1β超功率事故和不同次臨界度(keff=0.90，0.95，0.97，0.98和0.99)下質(zhì)子束流超功率事故。結(jié)果表明，束流超功率事故對反應(yīng)堆安全的影響相對嚴(yán)重。通過對ULOHS和UTOP兩類瞬態(tài)的分析，表明:1）加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻自然循環(huán)次臨界反應(yīng)堆具有較好的安全性;2）加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻自然循環(huán)次臨界反應(yīng)堆具有良好的穩(wěn)定性;3）加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻自然循環(huán)次臨界反應(yīng)堆的次臨界度越深，反應(yīng)性擾動(dòng)影響越小;4）加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻自然循環(huán)