Авторы
Богданович Р.Б.1,2, Романенко В.И.1, Хохлов С.Ю.1, Тихомиров Г.В.1
Организация
1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
2 Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь
Богданович Р.Б.1,2 – аспирант, ассистент. Контакты: 115409 Москва, Каширское шоссе, 31. Тел.: (925)846-28-14, e-mail:
Романенко В.И.1 – студент.
Хохлов С.Ю.1 – студент.
Тихомиров Г.В.1 – доктор физико-математических наук, профессор, заместитель директора ИЯФиТ.
Аннотация
Расчет эффективного энерговыделения в ядерном реакторе очень важен на определенных этапах эксплуатации и проектирования ядерного реактора. Использование современных вычислительных мощностей и методик расчета позволяет получать близкие к реальности результаты, а также решать задачи недоступные экспериментальному рассмотрению. В настоящее время большинство расчетных программ не совсем корректно учитывают захватную составляющую энерговыделения, которая связана с реакциями захвата нейтронов (реакции типа (n,γ), (n,α) и т.д.). При использовании приближенного значения эффективного энерговыделения в реакторе, связанного с недочетом в методике расчета захватной и других составляющих энерговыделения, может возникать существенная ошибка в расчете распределения энерговыделения, выгорания топлива и характеристик отработавшего ядерного топлива. Разработанная методика расчета составляющих эффективного энерговыделения в ядерном реакторе позволит уточнить используемые значения захватного энерговыделения для быстрых реакторов. Методика, предлагаемая для расчета вклада захватной составляющей в общее энерговыделение ядерных реакторов, предполагает использование прецизионных расчетных программ, основанных на методе Монте-Карло (MCNP, MCU, SERPENT и др.), которые позволяют проводить высокоточные расчеты и получать хорошо приближенные к эксперименту результаты. В работе приведены результаты расчетов доли захватной составляющей в эффективном энерговыделении для различных моделей реактора БН-600 (с урановым топливом, МОХ топливом, гибридной активной зоной) по трем кодам MCU5, MCNP4 и SERPENT 1.1.19. Показано, что доля захватной составляющей приблизительно равна 4-5% от эффективного энерговыделения. В ходе расчетов была сделана попытка создать простую тестовую модель реактора для расчета составляющих энерговыделения, с учетом его характерных особенностей.
Ключевые слова
БН-600, энерговыделение, методика, нейтронно-захватные реакции, захватная составляющая, энергия деления, MCU, SERPENT, MCNP
УДК 621.039.5
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2017, вып. 1, 1:9