小型核电站堆芯方案

 具有长寿命、非能动安全的小型核电站是核电发展的一个重要方向。本研究设计了一个小型核电站堆芯方案。该方案为池式钠冷快堆,采用移动反射层和堆内固定吸收体实现较长的堆芯寿期。进一步计算表明,该堆芯方案的寿期可达30年,功率分布合理,各种反应性系数为负值,控制方式的价值足够,满足设计要求。     

中子辐照对晶体硼比热容影响的实验研究

在中国原子能科学研究院的微型堆上对高纯度晶体硼粉末样品进行了不同时间(16、24、32、40、48、56、64 h)的辐照,然后用调制差示扫描量热法(MDSC)分别测量了不同中子辐照注量样品的比热容.结果表明,100℃～380℃温度范围内的平均比热容随中子辐照注量线性增大,决定系数为0.9896.最后对实验结果从理论上进行了分析.     

氧化物弥散强化钢的强化机理

采用粉末冶金法制备出成分为Fe-12.5Cr-2.5W-0.4Ti-0.02V-0.4Y2O3 (12Cr-ODS,质量分数,％)的铁素体钢.通过电镜观察及力学性能测试等手段研究了12Cr-ODS铁素体钢的组织与性能,并定量计算了不同强化机制对合金屈服强度的贡献.电镜观察发现12Cr-ODS钢为等轴的铁素体组织,平均晶粒尺寸为1.5 μm,不同尺寸氧化物在基体中均匀分布.力学性能测试结果表明12Cr-ODS钢具有优异的室温拉伸性能,屈服强度达到738 MPa.合金主要强化机制为氧化物弥散强化、氧化物弥散强化钢加工强化、热错配位错强化和晶界强化机制,各种强化机制计算得到的理论屈服强度为750 MPa,与实测值吻合较好.     

基于隐式重启Arnoldi算法一维平板堆λ和瞬发α本征值问题谐波计算分析

中子平衡方程的谐波中子注量率及其本征值在中子时空动力学谐波展开法和外源驱动次临界反应堆中子学空间效应研究中有重要应用价值.本文推导了λ和瞬发α本征值问题的关系,并基于一维平板反应堆扩散问题,采用隐式重启Arnoldi算法(IRAM)进行了λ和α本征值问题计算.结果表明,给出的前10阶本征值数值与解析解符合较好,最大相对偏差小于3%;在λ本征值问题吸收截面中增加时间吸收项αp,n/v后,得到的n阶本征值λn均等于1,结果吻合λ和α本征值问题关系.本文工作证明了IRAM算法求解中子扩散方程本征值问题高阶谐波的有效性和λ和瞬发α本征值问题关系的正确性,为将IRAM方法拓展到多维、多群中子扩散方程奠定基础.     

核燃料循环系统临界事故源项计算程序GETAC-2.0开发

针对核燃料循环系统中不同物理形态的核燃料,建立相应的中子动力学—热工水力耦合模型,开发了用于固体、溶液、粉末、核燃料系统临界事故源项计算的程序GETAC-2.0.利用国际上公开的基准实验数据对程序进行了验证,程序对功率(裂变率)峰值的计算结果与基准实验数据的相对误差在12%以内,验证了GETAC-2.0程序的准确性.     

MVP程序在中国先进研究堆上的应用研究

MVP是日本原子能机构（JAEA）研发的蒙特卡罗输运程序,通过模拟中子和光子输运,能够计算有效增殖因子、中子注量率和各种反应率等参数,MVP程序自带多个连续能量的点截面数据库,并能处理指定温度下的中子截面库,计算温度相关的问题。程序采用体组合的方式描述几何模型,具有精确描述复杂三维几何结构的能力。通过与BURN模块的耦合可进行燃耗计算,可用于分析与时间相关的问题。文章对MVP程序在中国先进研究堆（CARR）上的应用进行了初步研究,利用MVP程序对CARR进行了剩余反应性计算和燃耗计算。通过与扩散程序计算结果进行比较,证明了MVP程序是CARR堆运行物理分析的良好选择,为今后的实际运用奠定了良好基础。     

月球表面核反应堆电源方案

 月球基地的建立首先需要解决能源供给问题, 核反应堆电源具有功率大、寿命长、环境适应性强等优点, 是月球基地及其他深空探测任务的理想能源。分析了目前可用于月球基地的能源情况, 针对性地提出40 kW_e月球表面核反应堆电源的设计理念, 经初步优化设计, 给出该电源的方案和总体设计参数, 并从物理、屏蔽、热工、结构方面对电源方案进行分析和论证。结果表明:该电源方案合理可行, 能够满足安全和寿期要求。     

氧化物弥散强化钢的强化机理

采用粉末冶金法制备出成分为Fe-12.5Cr-2.5W-0.4Ti-0.02V-0.4Y₂O₃（12Cr-ODS,质量分数,%）的铁素体钢.通过电镜观察及力学性能测试等手段研究了12Cr-ODS铁素体钢的组织与性能,并定量计算了不同强化机制对合金屈服强度的贡献.电镜观察发现12Cr-ODS钢为等轴的铁素体组织,平均晶粒尺寸为1.5μm,不同尺寸氧化物在基体中均匀分布.力学性能测试结果表明12Cr-ODS钢具有优异的室温拉伸性能,屈服强度达到738 MPa.合金主要强化机制为氧化物弥散强化、氧化物弥散强化钢加工强化、热错配位错强化和晶界强化机制,各种强化机制计算得到的理论屈服强度为750 MPa,与实测值吻合较好.     

MCNP程序在CARR物理启动计算中的应用

 中国先进研究堆(CARR)既没有参考堆,也不进行零功率物理模拟实验,其物理启动工作完全以理论分析结果为依据,这在国内大型研究堆的启动中尚属首次。CARR堆芯结构复杂,启动过程中堆内标准燃料组件、跟随体燃料组件和贫铀组件混装,堆芯装载变化大,大部分基于扩散理论的物理计算程序较难完成CARR物理启动的理论分析工作。选用MCNP程序对CARR物理启动的各项实验进行模拟计算,该程序强大的几何描述功能很好地解决了上述难点。得到的计算结果为CARR物理启动工作提供了重要依据和参考,保证了CARR物理启动工作的安全顺利进行,实验结果表明,MCNP的计算结果准确可信,该程序在CARR物理启动工作中的应用是成功的。