2017, Выпуск 1

Авторы

Ушева К.И.¹, Кутень С.А.¹, Хрущинский А.А.¹, Бабичев Л.Ф.²

Организация

¹ НИУ «Институт ядерных проблем» Белорусского государственного университета, Минск, Беларусь
²ГНУ Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны НАН Беларуси, Минск, Беларусь

Ушева К.И. ¹ – стажер младшего научного сотрудника. Контакты: 220030, Минск, ул. Бобруйская, 11. Тел.: +375 17 226-42-25; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Кутень С.А.¹ – старший научный сотрудник (ВАК СССР), заведующий лабораторией, кандидат физико-математических наук.
Хрущинский А.А.¹ – канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник (ВАК СССР), ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук.
Бабичев Л.Ф.² – заведующий лабораторией, кандидат физико-математических наук.

Аннотация

Для расчета нейтронно-физических характеристик активной зоны реактора в диффузионных кодах, типа DYN3D, наряду с константным обеспечением для активной зоны должны быть подготовлены константы для отражателя. В работе рассмотрены особенности моделирования радиального отражателя для активной зоны реактора типа ВВЭР в Монте-Карло коде Serpent (версия 2.1.26). Существуют пять типов радиального отражателя, обусловленные конструкционными особенностями выгородки реактора типа ВВЭР. Структура модели каждого из типов радиального отражателя определяется особенностями задания граничных условий в коде Serpent. Для ячеек отражателя, расположенных на углах активной зоны, создана отдельная модель, учитывающая влияние трех граничащих с ней ТВС. Модели всех рассмотренных типов радиального отражателя состоят из двух слоев безтопливных ТВС.
Для проверки модели отражателя библиотека сечений была подготовлена с помощью кода Serpent, как для отдельных ТВС, входящих в состав активной зоны реактора, так и для радиального отражателя. Наряду с расчетом двухгрупповых сечений для коррекции ошибок процедуры гомогенизации рассчитаны соответствующие корректирующие коэффициенты на границах «ТВС-ТВС», «ТВС-отражатель» (так называемые ADF и RDF факторы, соответственно). RDF факторы рассчитывались с учетом дополнительной корректировки, связанной с влиянием близлежащих ТВС.
Проверка двухгрупповых констант отражателя проводилась с помощью сравнения значе-ний характеристик всей активной зоны, рассчитанных в кодах DYN3D и Serpent. Референсная модель активной зоны (Serpent) включает двухслойный отражатель, аналогичная модель создана в коде DYN3D. Для корректной работы двухгрупповой версии DYN3D проведена корректировка значений для сечения перехода из быстрой группы в тепловую (Σ_s12), учитывающая нагревание тепловых нейтронов (Σ_s21). Полученная библиотека сечений, с учетом всех поправок, использовалась в коде DYN3D для расчета коэффициента критичности и энерговыделения в активной зоне реактора при работе на нулевой мощности. Погрешность расчета коэффициента критичности в модели «активная зона+радиальный отражатель» составила 10 pcm и 150 pcm для концентрации борной кислоты 0 и 8 г/кгН₂О, соответственно. Максимальная погрешность в расчете энерговыделении в обоих случаях не превышает 5%, ее среднее значение – не превышает 2%.

Ключевые слова
реактор, ВВЭР, радиальный отражатель, метод Монте-Карло, Serpent, двухгрупповые константы, коэффициент критичности, энерговыделение

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.51

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2017, вып. 1, 1:7