EDN: OAECOY
Авторы
Шагинян Р.А.1, Радостин А.Ф.2, Рыкунов Д.В.2
Организация
1 Акционерное общество «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия
2 Акционерное общество «ТВЭЛ», Москва, Россия
Шагинян Р.А. – младший научный сотрудник. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, д. 1. Тел.: (484) 399-70-00 (доб. 80-56); e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Радостин А.Ф. – руководитель направления.
Рыкунов Д.В. – главный специалист.
Аннотация
Данная работа посвящена расчетной оценке подходов и принципиальной возможности воспроизведения спектральных характеристик реактора ВВЭР-С при помощи традиционного таблеточного моделирования на критическом стенде БФС-1.
В работе исследуются два подхода к моделированию активной зоны реактора ВВЭР-С традиционными средствами БФС. Первый способ заключается в использовании классического подхода для моделирования активных зон реакторов – подход с сохранением материального баланса. Ячейка подбирается таким образом, чтобы при вводе/выводе полиэтиленовых прутков воссоздать спектральные условия, соответствующие вводу/выводу вытеснителей в ТВС ВВЭР-С. Второй способ заключается в подборе элементарной ячейки для состояния с полностью погруженными вытеснителями (с более жестким спектром нейтронов). При этом ячейка должна быть выбрана таким образом, чтобы размещение полиэтиленовых прутков в межтрубном пространстве драйвера позволяло бы переходить к спектру и спектральным индексам реактора ВВЭР-С, находящимся в состоянии с полностью выведенными вытеснителями.
В результате проведенных исследований сделан вывод о том, что использование первого метода нецелесообразно в отношении реактора с изменяющимся водо-топливным отношением из-за существенных расхождений в спектральных индексах, в то время как второй метод оказался приемлемым.
Полученная таким образом элементарная ячейка рекомендована к использованию для моделирования условий реактора ВВЭР-С на БФС традиционными средствами, а также в качестве драйвера, окружающего легководную центральную вставку в центре стенда БФС с твэлами из МОКС-топлива.
Ключевые слова
расчетное моделирование, БФС, ВВЭР-С, спектр нейтронов, ячейка, спектральные индексы, блочок, драйвер
Ключевые слова
расчетное моделирование, БФС, ВВЭР-С, спектр нейтронов, ячейка, спектральные индексы, блочок, драйвер
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
- Алексеев П.Н., Гагаринский А.Ю., Калугин М.А. К стратегии развития ялерной энергетики России. Атомная энергия, 2019, т. 126, вып. 4, с. 183–187. DOI: https://doi.org/10.1007/s10512- 019-00538-w.
- Semchenkov Y.M. et. al. Formation of technical requirements to WWER-S. Proc. of the 9th International Scientific and Technical Conference Safety assurance of NPP with WWER. Scientific and technical electronic edition, 2015. Доступно на: https://inis.iaea.org/records/3rtvz-byn66 (дата обращения 20.03.2026).
- ВВЭР: сегодня и завтра. Вестник атомпрома, июнь 2024, вып. 5, с. 59. Доступно на: https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2024/07/ВА_05_2024_spread.pdf (дата обращения 20.03.2026).
- Казанский Ю.А., Дулин В.А., Зиновьев В.П. Методы изучения реакторных характеристик на критических сборках БФС. М.: Атомиздат, 1977.
- Kochetkov A., Doulin V., Semenov M., Rozhikhin Ye., Pavlova O. BFS-57 and BFS-59 Assemblies: Experimental Program on Critical Assemblies with Heterogeneous Compositions of Enriched- Uranium Dioxide or Plutonium, Depleted Uranium Dioxide and Polyethylene. NEA/NSC/DOC (2006)1.
- Белов С.П., Дулин В.А., Кочетков А.Л., Матвеенко И.П., Николаев М.Н., Семенов М.Ю., Цибуля А.М., Шапарь А.В. Результаты экспериментов на критических сборках БФС 57 и БФС 59: Препринт ФЭИ-2681. Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 1998.
- Кочетков А.Л., Матвеенко И.П., Рожихин Е.В., Цибуля А.М. Эксперименты в поддержку размещения МОКС-топлива в реакторы ВВЭР. Известия вузов. Ядерная энергетика, 2007, № 3 (часть 1), с. 99–108.
- Кузенкова Д.С., Лапин А.С., Внуков Р.А., Каширина В.Е., Котов Я.А., Невиница В.А., Колесов В.В., Бландинский В.Ю., Фомиченко П.А., Бобров Е.А., Осипов А.М., Михайлов Г.М., Шагинян Р.А., Жуков А.М., Коробейникова Л.В., Гулевич А.В., Мантуров Г.Н., Елисеев В.А., Стогов В.Ю., Бедняков С.М., Изотов В.В., Прищепа В.В. Верификация расчетных подходов к планированию экспериментов по моделированию нейтронно-физических характеристик реактора ВВЭР-С на стенде БФС-1. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2024, № 4, с. 109–122. EDN: OHWKKJ.
- Белов С.П., Дулин В.А., Жуков А.В., Кузин Е.Н., Можаев В.К., Ситников В.И., Цибуля А.М., Шапарь А.В., Зайферт Э., Кунцман Б., Хайнцельман Б. Эффекты малой гетерогенности быстрых критических сборок. Атомная энергия, 1989, т. 66, вып. 1, с. 13–17.
- Разработка АЗ РУ ВВЭР-С средней мощности для энергоблоково 1 и 2 Кольской АЭС: Официальный сайт Ядерного общества. Доступно на: http://nsrus.ru/files/ppr/20230912/Osipov.pdf (дата обращения 20.03.2026).
- Особенности разработки топливных циклов РУ ВВЭР-С с возможностью регулирования спектра нейтронов. XII Международная научно-техническая конференция «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики» (МНТК-2024). Москва АО «ВНИИАЭС», 18–19 сентября 2024. Доступно на: https://www.atomic-energy.ru/video/149934 (дата обращения 20.03.2026).
- MCNP – A General Monte Carlo Neutron-Particle Transport Code. Version 5. X-5 Monte Carlo Team, Los Alamos National Laboratory, April 2003.
- IPPE, Institute for Physics and Power Engineering: ROSFOND. Доступно на: https://www.ippe.ru/
reactors/reactor-constants-datacenter/rosfond-neutron-database (дата обращения 20.03.2026).
- Лапин А.С., Андрианова Е.А., Бландинский В.Ю., Внуков Р.А., Каширина В.Е., Невиница В.А., Фомиченко П.А. Разработка подходов к планированию экспериментов традиционными средствами моделирования на стенде БФС для реактора ВВЭР-С со спектральным регулированием. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2025, № 4, с. 49–59. EDN: SSXYBL.
- Шагинян Р.А. Исследование возможностей воспроизведения спектральных характеристик реактора ВВЭР-С традиционными средствами БФС: Препринт ФЭИ-3310. Обнинск, 2025.
УДК 621.039.51
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2026, выпуск 2, с. 90–105