Авторы
Внуков Р.А.1, Котов Я.А.1, Невиница В.А.1, Колесов В.В.1, Бландинский В.Ю.1, Лапин А.С.1, Кузенкова Д.С.1, Фомиченко П.А.1, Михайлов Г.М.2, Коробейникова Л.В.2, Бурьевский И.В.2, Стогов В.Ю.2, Шагинян Р.А.2, Елисеев В.А.2, Гулевич А.В.2
Организация
1 Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
2 АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
Внуков Р.А.1 – лаборант-исследователь. Контакты: 123182, Россия, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1. Тел.: (910) 604-12-51; e-mail:
Котов Я.А.1 – старший научный сотрудник.
Невиница В.А.1 – руководитель отделения, кандидат технических наук.
Колесов В.В.1 – начальник лаборатории, кандидат физико-математических наук.
Фомиченко П.А.1 – заместитель руководителя комплекса.
Бландинский В.Ю.1 – заместитель руководителя по международным вопросам — ученый секретарь, кандидат технических наук.
Кузенкова Д.С.1 — младший научный сотрудник.
Лапин А.С.1 – лаборант-исследователь.
Михайлов Г.М.2 – заведующий лабораторией, кандидат технических наук.
Коробейникова Л.В.2 – старший научный сотрудник.
Бурьевский И.В.2 – старший научный сотрудник.
Стогов В.Ю.2 – старший научный сотрудник.
Елисеев В.А.2 – начальник лаборатории, кандидат технических наук.
Гулевич А.В.2 – заместитель руководителя отделения, доктор физико-математических наук.
Шагинян Р.А.2 – инженер-исследователь.
Аннотация
В рамках работ по исследованию возможности моделирования активной зоны реактора ВВЭР-СКД на БФС была создана расчетная модель вставки в центральную часть сборки и окружающих ее драйверов так, чтобы обеспечить возможность экспериментально измерить ряд параметров такой системы, соответствующих расчетной модели реактора ВВЭР-СКД. Были выполнены работы по идентификации и ранжированию нейтронно-физических явлений ВВЭР-СКД для экспериментального моделирования и подобрана конфигурация сборки БФС с драйвером и экспериментальными устройствами – ЭТВС.
Целью работы был подбор конфигурации критической сборки, соответствующей номинальным параметрам теплоносителя ВВЭР-СКД. В качестве возможного средства моделирования рассматривалась установленная в центр стенда твэльная вставка, имитирующая фрагмент активной зоны. Она окружалась драйвером из труб БФС, состав которых подбирался исходя из возможности имитации номинального режима с целью формирования энергетического спектра нейтронов, близкого к спектру ВВЭР-СКД.
Исследование проходило в несколько этапов. На первом этапе рассматривались возможности создания конфигурации БФС, в которой зависимость реактивности сборки от плотности теплоносителя имеет характер, аналогичный ВВЭР-СКД. Для этого была исследована зависимость реактивности сборки от геометрических параметров используемых экспериментальных устройств – макетов ЭТВС и изотопного состава плутония.
На втором этапе исследовались параметры критической сборки в зависимости от конфигурации драйвера.
На третьем этапе выполнена разработка базовой физической модели сборки, позволяющей проводить измерения представительного набора нейтронно-физических характеристик.
Ключевые слова
водо-водяной реактор, критический стенд, ВВЭР-СКД, БФС, энергетический спектр нейтронов, коэффициент размножения, гетерогенная структура, драйвер, твэльная вставка, плотностной эффект реактивности, пустотный эффект реактивности, МОКС-топливо
УДК 621.039.55
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 1, c. 117–129