ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года
ISSN 2414-1038 (online)

Аристархова Е.А.

Организация

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», г. Москва

Аннотация

Аксиальное распределение плотности потока нейтронов в легководных реакторах характеризуется большими градиентами в областях верхнего и нижнего отражателей. В реакторах с промежуточным спектром нейтронов максимальное значение потока тепловых нейтронов в аксиальных отражателях может в несколько раз превосходить её максимальное значение в активной зоне. Наличие больших градиентов плотности потока нейтронов в области аксиальных отражателей может приводить к значительным погрешностям трехмерных расчетов распределения энерговыделения в активной зоне вблизи отражателей. Для того чтобы избежать прямого расчета плотности потока нейтронов в аксиальных отражателях предлагается использовать матрицы эффективных условий на границах активной зоны и отражателей по аналогии с матрицами эффективных условий, задаваемых на радиальных границах ячеек в теории гетерогенного реактора. Поскольку на границах активной зоны и аксиальных отражателей аксиальная компонента градиента плотности потока нейтронов по величине значительно превосходит радиальную компоненту, последней можно пренебречь и для вычисления матриц эффективных граничных условий использовать одномерную модель. Для сокращения числа аксиальных гармоник предлагается усовершенствованный гетерогенный метод с использованием эффективных условий на аксиальных границах активной зоны. Получены уравнения гетерогенного реактора с эффективными условиями на границах активной зоны и аксиальных отражателей. Усовершенствованный метод гетерогенного расчета реактора реализован в программном модуле TREC, выполняющем расчет пространственного распределения потока нейтронов в программе BARS. Для проверки эффективности усовершенствованного метода были проведены тестовые расчеты модельной активной зоны реактора с промежуточным спектром нейтронов. Результаты расчетов сравнивались с расчетами по базовой версии программы TREC с условиями равенства нулю потока на границах реактора. Реперные расчеты с 40 аксиальными гармониками по базовой и усовершенствованной версиям программы TREC совпали с высокой точностью.

Ключевые слова
легководный реактор, активная зона, аксиальный отражатель, метод гетерогенного расчета, плотность потока нейтронов, тепловые нейтроны, матрица эффективных условий

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.51:004.94

Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2015, вып. 1, 1:2