Анотація
Радіальне та осьове розподілення потужності в енергетичних реакторах головним чином визначаються за допомогою структури тепловиділяючих збірок та вигоряючого поглинача на початку циклу. В удосконалених ядерних реакторах з водою під тиском (APWR) гадолінієвий вигоряючий поглинач використовується для зниження відносної потужності свіжих тепловиділяючих збірок. В даній роботі розглядається вплив осьового розподілення гадолінію (Gd) на потужність APWR. За допомогою коду MCNP6 було змодельовано три моделі збірок APWR. У першій моделі паливо UO2 рівномірно розподіляється у всіх тепловиділяючих елементах (твел). У двох інших моделях деякі з твелів з UO2 замінюються твелами з UO2-Gd2O3. Використовується дві концентрації гадолінію в 6% і 10%. Була проведена оцінка двох основних нейтронно-фізичних параметрів для трьох моделей: коефіцієнт розмноження (K-нескінченність) як функція вигоряння (GWd/MTU), радіальний і осьовий розподіл потужності. Результати показують, що розподіл вигоряючого поглинача в центральній області твела (укорочені поглиначі) викликає вирівнювання осьового розподілу потужності, що призводить до необхідності додаткового контролю осьового розподілу потужності.
Посилання
2. The document retrieved from http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuelcycle/nuclear-power-reactors/advanced-nuclear-power-reactors.aspx.
3. Mitsubishi fuel design criteria and methodology. MUAP-07008-P-A Rev. 2, (Proprietary) and MUAP-07008-NP-A Rev.2 (Non-Proprietary), July 2013.
4. US-APWR fuel system design evaluation. MUAP-07016-P Rev. 4 (Proprietary) and MUAP-07016-NP Rev. 4 (Non-Proprietary), August 2013.
5. US-APWR fuel system design parameters list. MUAP-07018-P Rev. 0 (Proprietary) and MUAP-07018-NP Rev.0 (Non-Proprietary), December 2007.
6. IAEA-TECDOC-844. Characteristics and use of urania-gadolinia fuels. International Atomic Energy Agency, 1995.
7. Pelowitz, D. B., (2013). MCNP6TM user’s manual. Ver. 1.0, Manual Rev. 0, Los Alamos National Laboratory Report, LA-CP-13-00634, Rev. 0.
8. Goorley, T., et al. (2012). Initial MCNP6 release overview. Nuclear Technology, 180, pp. 298-315.
9. Chadwick, M.B., et.al. (2011). ENDF/B-VII.1: Nuclear data for science and technology: cross-sections, covariances, fission product yields and decay data. Nuclear Data Sheets, 112.
10. Goorley, T. (2014). MCNP6.1.1 beta release notes. LA-UR-14-24680.
11. MCNP5: X-5 Monte Carlo Team, MCNP – Ver. 5, Vol. I: Overview and Theory. LA-UR-03-1987, 2003.
12. Pelowitz, D.B. (2011). MCNPX User’s Manual. Ver. 2.7.0, LA-CP-11-00438.