Journal Issue: Известия вузов. Ядерная энергетика
Загружается...
Volume
2023
Number
2
Issue Date
Journal Title
Journal ISSN
0204-3327
Том журнала
Том журнала
Статьи
Публикация
Открытый доступ
Влияние детализации функции ценности на точность расчета функционалов нейтронной кинетики в водяных критических сборках методом Монте-Карло
(2023) Архангельский, Д. М.; Дайченкова, Ю. С.; Калугин, М. А.; Олейник, Д. С.; Шкаровский, Д. А.
В работе на примере трёх критических экспериментов из сборника ICSBEP с использованием программного комплекса MCU, реализующего метод Монте-Карло, проведено расчётное исследование влияния детализации функции ценности на точность расчёта эффективной доли запаздывающих нейтронов βeff и времени генерации мгновенных нейтронов Λ.
В программном комплексе MCU функция ценности задаётся в кусочно-постоянном виде: расчётная модель разбивается на конечное число регистрационных объектов, в каждом из которых вычисляется ценность нейтронов. Затем полученные значения ценности используются при расчёте вышеперечисленных функционалов, вследствие чего точность расчёта которых зависит от степени детализации.
Проведено исследование трёх типов пространственного разбиения функции ценности: аксиальное, радиальное и комбинированное.
Результаты численного моделирования показали, что аксиальная составляющая функции ценности нейтронов во всех экспериментах практически не оказывает влияния на точность вычисления βeff и Λ – различие между полученными значениями составляет менее 1%. Радиальная составляющая оказывает существенное (до 15,9%) влияние на точность расчёта Λ, при этом почти никак не влияя на оценку βeff. Использование комбинированного разбиения по сравнению с радиальным незначительно улучшает точность расчёта (< 1%).
Публикация
Открытый доступ
Оценка нейтронно-физических свойств активной зоны реактора ВВЭР-1000 при использовании регенерированного уран-плутониевого топлива
(2023) Семишин, В. В.
Рассмотрена возможность формирования топливных загрузок для реактора ВВЭР-1000 на основе регенерированного топлива с применением ОЯТ, наработанного на реакторах аналогичного вида. Проведено исследование изменения изотопного состава выгружаемого из теплового реактора плутония при его многократной переработке и повторном использовании в реакторе на тепловых нейтронах. Для полученного равновесного изотопного состава реакторного плутония выполнены трехмерные нейтронно-физические расчеты топливных кампаний стационарных топливных загрузок серийного реактора ВВЭР-1000 с обычным оксидным топливом и оксидным топливом на основе регенерированного урана и на основе неразделенной смеси оксидов урана и плутония из ОЯТ. Выполнено сравнение нейтронно-физических характеристик активных зон для указанных видов топлива в ходе топливной кампании, таких как: радиальные профили энерговыделения в активной зоне, значения коэффициентов реактивности по различным теплотехническим параметрам, эффективности органов управления реактивностью и т.д.
Публикация
Открытый доступ
Модель течения теплоносителя в ядерных реакторах со сверхкритическими параметрами на основе высших приближений метода Чепмена-Энскога
(2023) Чусов, И. А.
Предложена физическая модель течения теплоносителя в проточной части реакторной установки со сверхкритическими параметрами. Модель основана на учете вклада слагаемых Барнетта в общий баланс сил и их работы в уравнениях переноса. В тензор напряжений на основании метода Чемпена-Энскога введены слагаемые, учитывающие влияние термоконвекции. Приведена наиболее общая форма исходных уравнений и их параболизованная форма, позволяющая учесть поперечные перетечки в тепловыделяющих сборках.
Публикация
Открытый доступ
Влияние библиотек оцененных ядерных данных на результаты расчёта выгорания топлива с минорными актинидами в реакторе ВВЭР
(2023) Карпович, Г. В.; Казанский, Ю. А.; Баханцов, К. А.; Исанов, К. А.; Кушнир, Н. О.
Приводится оценка влияния библиотек ядерных данных ENDF/B-VI.8, ENDF/B-VII.0, JEFF 3.1 и JEFF 3.1.1 на результаты расчётов некоторых функционалов для системы на основе реактора ВВЭР-1200 с топливом с существенной долей (до 10%) минорных актинидов (МА). Получены основные оценки погрешностей, создаваемых библиотеками, при расчётах систем с минорными актинидами на основе реактора ВВЭР-1200:
– для реактивности σρ = 0,3βэфф;
– для изотопных составов МА ε ≤ 5% (погрешность для каждого конкретного изотопа различна);
– для суммарной массы накапливаемых МА εm = 0,8%.
Сделаны выводы о необходимости дальнейшего уточнения данных о МА в библиотеках исходя из характера расчетных задач, которые диктуют требования к точности ядерных констант. Показано, что расчеты систем на основе ВВЭР-1000/1200/1300 с МА должны производиться с использованием нескольких библиотек оцененных ядерных данных, созданных в разных организациях и базирующихся на максимально большом количестве неповторяющихся наборов экспериментальных данных.
Публикация
Открытый доступ
Разработка метода неразрушающего контроля концентрации гелия в тепловыделяющих элементах для перспективных ядерных энергетических установок
(2023) Дворников, П. А.; Ковтун, С. Н.; Кудряев, А. А.; Шутов, С. С.; Шутов, П. С.; Бударин, А. А.; Лукьянов, Д. А.; Красников, Ю. В.; Степанов, А. М.; Стародубцев, А. В.; Горбачев, М. К.; Ильяшик, М. И.; Никулин, А. С.; Дунаев, В. И.
Проанализированы работы последних лет по вопросам применения теплового метода неразрушающего контроля концентрации гелия в тепловыделяющих элементах (твэлах) перспективных реакторов, в которых используются твэлы, под оболочкой которых находится гелий при атмосферном давлении. Представлены результаты исследований по определению оптимального положения точки контроля концентрации гелия в газовой полости разных типов твэлов – для твэлов со свободными газовыми полостями и для твэлов с газовыми полостями с поддержкой.
В качестве информативного признака в измерениях концентрации гелия в твэле используется значение максимального подогрева оболочки твэла. Экспериментально установлено, что функциональная связь между концентрацией гелия в твэле и величиной максимального подогрева оболочки макета твэла имеет линейный вид. Применение теплового метода контроля концентрации гелия в твэлах позволяет снизить финансовые издержки при изготовлении твэлов, а также способствует повышению безопасной эксплуатации перспективных ядерных энергетических установок.