DOI: 10.55176/2414-1038-2019-3-99-109
Авторы
Мищуков Н.А., Азнабаев В.К., Мишин В.А., Колесов В.В.
Организация
Обнинский институт атомной энергетики – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Обнинск, Россия
Мищуков Н.А. – студент. Контакты: 249030, Калужская обл, Обнинск, Студгородок, 1. Тел.: (930) 750-29-33; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Азнабаев В.К. – студент.
Мишин В.А. – студент.
Колесов В.В. – доцент, кандидат физико-математических наук.
Аннотация
В работе проводилось исследование влияния гетерогенной блокировки на подготовку макроконстант для различных смесей. Путем сравнения эффективных коэффициентов размножения, вычисленных при использовании групповых макроконстант смесей, полученных для «бесконечной» и конечной геометрий, определялось насколько существенно блокируются сечения и как сильно это влияет на критичность всей системы.
Исследование является частью научно-исследовательской работы по анализу критичности быстрого физического стенда (БФС) и предназначено для отработки методики проведения многогрупповых и непрерывных расчетов.
Работа выполняется на модели эталонного эксперимента БФС2-62-3А, который проводился на критическом стенде БФС-2 (ФЭИ, г. Обнинск) в 2000 г. для моделирования активной зоны реактора БН-600 с гибридной U-Pu топливной загрузкой и отражателем из нержавеющей стали. БФС представляет собой набор труб, заполненных таблетками с различными смесями (уран, натрий, сталь и т.д.).
Инструментом исследования является программный комплекс SCALE-6.2.1. Он состоит из различных управляющих модулей, объединенных общим пользовательским интерфейсом.
Расчеты Kэфф и скоростей реакций проводились модулем анализа критичности CSAS6 программного комплекса SCALE, использующим код Монте-Карло KENO-VI. В ходе работы применялась библиотека ENDF/B-VII.1 с непрерывным и многогрупповым представлениями сечений (252 и 56 групп). Подготовка библиотек макроконстант производилась модулем XSProc программного комплекса SCALE с использованием двух различных методов: BONAMI и CENTRM.
Помимо экспериментально полученных значений, для сравнения использовались величины, полученные с помощью программных комплексов MMKKENO, TRIGEX и Serpent.
Ключевые слова
быстрый физический стенд, эталонный эксперимент, программный комплекс SCALE, модуль CSAS6, коэффициент размножения, скорости реакций, эффект реактивности, непрерывные сечения, многогрупповые сечения, блокирование сечений, гетерогенная блокировка, макроконстанты, методы подготовки
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
1. Manturov G., Kochetkov A., Semenov M., Doulin V., Lykova L., Rozhikhin E. BFS-62-3A Experiment: fast reactor core with U and U-Pu fuel of 17 % enrichment and partial stainless-steel reflector. Moscow, Institute of Physics and Power Engineering, 2006. 388 p.
2. Petrie L.M., Bekar K.B., Hollenbach D.F., Goluoglu S. CSAS6: Control module for enhanced criticality safety analysis with KENO-VI. Oak Ridge, Oak Ridge National Laboratory, 2016. 217 p.
3. Williams M.L., Petrie L.M., Rearden B.T. XSproc: the material and cross section module for SCALE. Oak Ridge, Oak Ridge National Laboratory, 2016. 107 p.
4. Petrie L.M., Bekar K.B., Celik C., Hollenbach D.F., Perfetti C.M., Goluoglu S., Landers N.F., Dunn M.E., Rearden B.T. KENO: A Monte Carlo criticality program. Oak Ridge, Oak Ridge National Laboratory, 2016. 580 p.
5. Mertyurek U., Williams M.L. BONAMI: Resonance self-shielding by the Bondarenko method. Oak Ridge, Oak Ridge National Laboratory, 2016. 25 p.
6. Williams M.L. CENTRM: A Neutron transport code for computing continuous energy spectra in general one-dimensional geometries and two-dimensional lattice cells. Oak Ridge, Oak Ridge National Laboratory, 2016. 25 p.
7. Kovalev K.D., Kolesov V.V., Mishin V.A., Mishchukov N.A. Using the SCALE Software for Critical Analysis. Proc. XIII Int. Youth Scientific and Practical Conference “FUTURE OF ATOMIC ENERGY - AtomFuture 2017”. Obninsk, 2017, pp. 316—322.
8. Азнабаев В.К., Ковалев К.Д., Мишин В.А., Мищуков Н.А., Колесов В.В. Расчет критичности большого физического стенда с использованием различных многогрупповых приближений. Труды III международной конференции молодых ученых, специалистов, аспирантов и студентов «Инновационные ядерные реакторы малой и сверхмалой мощности». Обнинск, 2018, c. 50.
9. Азнабаев В.К., Ковалев К.Д., Мишин В.А., Мищуков Н.А., Колесов В.В. Расчет весов имитаторов стержней СУЗ БФС2-62 с использованием программного комплекса «SCALE». Труды III международной конференции молодых ученых, специалистов, аспирантов и студентов «Инновационные ядерные реакторы малой и сверхмалой мощности». Обнинск, 2018, c. 62.
10. Азнабаев В.К., Ковалев К.Д., Мишин В.А., Мищуков Н.А., Колесов В.В. Расчет натриевого пустотного эффекта реактивности критической сборки БФС2-62 с помощью программного комплекса «SCALE». Труды III международной конференции молодых ученых, специалистов, аспирантов и студентов «Инновационные ядерные реакторы малой и сверхмалой мощности». Обнинск, 2018, c. 64.
11. Азнабаев В.К., Ковалев К.Д., Мишин В.А., Мищуков Н.А., Колесов В.В. Использование CSAS6 для анализа критичности БФС. Труды III международной конференции молодых ученых, специалистов, аспирантов и студентов «Инновационные ядерные реакторы малой и сверхмалой мощности». Обнинск, 2018, c. 33.
12. Reuven Rachamin, Soren Kliem. Validation of the DYN3D-Serpent code system for SFR cores using selected BFS experiments. Part I: Serpent calculations. Reactor Safety Division, Institute of Resource Ecology. Dresden, Germany.
УДК 621.039.5
Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2019, выпуск 3, 3:9
