DOI: 10.55176/2414-1038-2019-4-55-66
Авторы
Бикеев А.С., Курченков А.Ю., Шкаровский Д.А., Шкитырь В.В.
Организация
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
Бикеев А.С. – начальник лаборатории программного обеспечения.
Курченков А.Ю. – начальник лаборатории методов контроля энерговыделения и диагностики, кандидат физико-математических наук.
Шкаровский Д.А. – начальник отдела реперных расчётов ядерных реакторов, кандидат физико-математических наук.
Шкитырь В.В. – инженер. Контакты: 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Тел.: (499) 196-98-11; e-mail:
Аннотация
Для успешного лицензирования и безопасного прохождения опытно-промышленной эксплуатации нового вида топлива в активной зоне действующего реактора ВВЭР, необходимо предварительно провести верификацию инженерных программ, штатно использующихся для проектирования топливных циклов, анализа безопасности работы активной зоны и расчётного сопровождения эксплуатации энергоблока.
В матрицу верификации инженерных программ входят задачи расчёта переходных функций датчиков прямого заряда (ДПЗ). ДПЗ являются частью системы внутриреакторного контроля. С их помощью определяется энерговыделение в активной зоне.
Переходные функции от тока ДПЗ к линейной мощности ТВС заранее рассчитываются по спектральной программе ТВС-М для каждого типа ТВС и партии ДПЗ. Переходные функции ДПЗ никогда не корректируются в процессе эксплуатации, поэтому к точности их определения предъявляются очень высокие требования.
Цель представленной работы – сравнительный анализ переходных функций ДПЗ СВРК для ТВС ВВЭР с новым видом топлива, рассчитанных по спектральной программе ТВС-М и реализующей метод МонтеКарло программе MCU-PD.
В процессе выполнения работы были разработаны модели нескольких типов ТВС, различающихся по составу топлива, наличию тепловыделяющих элементов с гадолинием и положению ДПЗ. Для каждого типа ТВС проводились расчёты в различных точках выгорания в состояниях, различающих по параметрам топлива, теплоносителя и наличию опущенных органов регулирования. В качестве целевых функционалов в работе выступают ток ДПЗ, переходная функция ДПЗ и коэффициент нагрузки шести твэлов, окружающих ДПЗ.
Определены предельные отклонения ТВС-М от прецизионной программы MCU-PD при расчёте целевых функционалов. Получено хорошее согласие результатов для разных типов ТВС и широкого спектра параметров состояния реактора. Оценено влияние гомогенизации структуры ДПЗ на оценку переходной функции ДПЗ.
Ключевые слова
датчик прямого заряда, переходная функция, ток, коэффициент нагрузки, сравнение, ТВС-М, MCU, Монте-Карло, выгорание, ВВЭР
УДК 621.039.17
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2019, выпуск 4, 4:7