模块式高温气冷堆中Pu燃烧的物理特性

由于模块式高温气冷堆 (MHTGR)是燃烧 Pu的一种选择 ;Th燃料循环可以限制 Pu的产生和减少高放废物 ,因此研究了在 Th 燃料循环模块式高温气冷堆(PBMHTGR)中燃烧 Pu的物理特性。PBMHTGR初装燃料元件中 Pu的同位素的含量与现行的生产能量堆模块式高温气冷堆 (EPMHTGR)相同 ,考虑反应性的要求 ,加入了2 3 3 U。利用 VSOP程序分析这两个堆的物理特性。结果表明 ,PBMHTGR能够燃烧掉同等功率 6个以上 EPMHTGR产生的 Pu。这表明 ,在 Th燃料循环 MHTGR中 ,燃烧钚是可行的     

球床高温气冷堆闭式循环特性

从提高天然铀利用率和改进废物管理方面考虑,研究球床高温气冷堆乏燃料中铀钚的再利用和不同闭式燃料循环的特性。在250MW热功率球床模块式高温气冷堆示范电站铀钚循环的乏燃料中提取铀和钚为核燃料,设计了PuO2和混合氧化物(MOX)燃料元件,将新设计的燃料元件重新装入与示范电站有同样结构和尺寸的堆芯,分别形成纯钚燃料循环和MOX燃料循环。还研究了基于轻水堆级钚的燃料循环。采用了高温气冷堆物理设计程序VSOP,研究了高温气冷堆不同闭式循环的燃料利用和超铀元素焚烧特性。不同闭式循环钚消耗率分别为50%、46%和71%,天然铀的电利用率分别提高了6%、8%和20%。结果表明:高温气冷堆闭式燃料循环能有效焚烧钚同位素,适度提高天然铀的利用率。     

乏燃料在加速器驱动的次临界模块式HTGR中的燃烧

环状模块式高温气冷堆 (HTGR)采用包覆颗粒燃料 ,其乏燃料经过一段时间的堆外冷却后 ,可以再利用。研究了 35 0 MW环状模块式 HTGR乏燃料在加速器驱动的次临界堆中燃烧的物理可行性。给出了功率为 30 MW次临界堆概念设计 ,利用 MCNP程序模拟中子在次临界堆内的输运过程 ,利用 ORIGEN2程序进行燃耗计算。结果表明 :加速器驱动的次临界气冷堆具有可靠的次临界度和低的功率密度 ,用于燃烧 35 0 MW环状模块式 HTGR乏燃料 ,从能源利用的角度考虑 ,可以获得约 2 0 %的额外收益     

HTR-10初装堆芯及过渡过程物理计算分析

选取石墨球与燃料球均匀混合作为１０ＭＷ高温气冷堆（ＨＴＲ－１０）的初始装料方案，利用高温堆物理模拟程序ＶＳＯＰ及二维ＳＮ程序，分析计算了初始装料时ＨＴＲ－１０堆芯进水反应性效应、控制棒及第二停堆系统反应性当量，研究了初装堆向平衡态过渡过程中的临界性、单球最大功率、最大比燃耗等变化情况。结果表明：ＨＴＲ－１０初装堆的进水反应性效应比平衡态小；控制棒及第二停堆系统反应性当量比平衡态的大。但是，初装堆冷态下反应性控制系统当量裕量比平衡态小；过渡过程中有效增殖因数在很小范围内变化，燃料最大比燃耗不超过１００ＧＷｄ／ｔ。     

多群蒙卡输运与点燃耗耦合程序系统TRITON基准验证

TRITON程序系统耦合了多群蒙特卡罗输运程序KENO V.a与点燃耗程序ORIGEN-S,具有几何适应性强、截面处理能力灵活、计算速度快等显著特点.本文基于爱达荷国家实验室（INL）钍基燃料元件燃耗基准题,开展了TRITON程序燃耗功能的验证,结果与INL采用MOCUP程序给出的结果吻合很好.同时,燃耗核素选取对TRITON计算结果的影响分析表明对于钍基燃料,只有在考虑Th-U循环重要核素的前提下,TRITON才能给出正确结果.上述结论为TRITON程序的应用奠定了基础.     

钍铀循环专用核数据库CENDL-TMSR

钍基熔盐堆核能系统(TMSR)为第四代先进核能系统,需要更先进、更可靠的物理设计,而核数据的可靠性对于核设计精度有着至关重要的影响.受中国科学院上海应用物理研究所委托,中国核数据中心研制了钍铀循环专用核数据库CENDL-TMSR,包括微观评价核数据库和宏观参数库,以用于钍基熔盐实验堆的临界计算以及屏蔽设计.为验证钍铀循环专用核数据库的可靠性与适用性,对该库进行了临界基准检验与屏蔽基准检验.临界检验结果表明,绝大部分基准装置的keff计算值与实验值的相对误差都在0.5%之内,表明该数据库是可靠的,可用于钍基熔盐实验堆的物理设计.屏蔽计算结果与实验数据基本吻合,整体性能优于其他评价核数据库.     

高温气冷堆包覆燃料颗粒的化学气相沉积

我国正在建造１０ＭＷ高温气冷堆，包覆燃料颗粒的研制是高温气冷堆的关键技术之一。ＴＲＩＳＯ型包覆燃料颗粒是由燃料核芯、疏松热解碳层、内致密热解碳层、碳化硅层和外致密热解碳层组成。采用化学气相沉积方法，选用乙炔、丙烯、甲基三氯硅烷和氢气作为反应气体，在直径为５５ｍｍ锥形流化床包覆炉中制备包覆燃料颗粒。本文系统地研究了工艺参数和性能之间的关系，摸索出疏松热解碳层、致密热解碳层和碳化硅层的最佳包覆工艺条件，总结出经验公式，用扫描电镜观察了包覆燃料颗粒的微观结构，制备出满足设计要求的ＴＲＩＳＯ型包覆燃料颗粒。     

钍基核燃料循环国际发展态势分析

本文基于钍燃料循环的先进反应堆概念,系统调研和分析了印度、加拿大、挪威等国家最新发布的钍基燃料循环相关计划和研究报告,同时对钍基核燃料循环领域的科学论文和专利文献进行了定量分析。综合定性调研和定量分析,建议我国结合中国国情,加强整体规划,制定我国钍基核燃料循环研究的国家发展战略,进一步拓展国际合作内涵,规划优先发展的基础实验研究,部署钍燃料元件制造技术、钍燃料反应堆裂变产物及其放射性物质处理技术方面的前瞻性研究。     

The active commissioning process for a power reactor spent fuel reprocessing pilot plant in China

The process of a power reactor spent fuel reprocessing pilot plant (hereinafter referred to as the "pilot plant") had been completed through active commissioning. Operational and technological parameters, such as shearing, dissolution, feed clarification, co-decontamination cycle, uranium and plutonium purification cycle, and the uranium and plutonium finishing facility, were identified. In addition, technical devices including extraction and mechanical equipment, electrical installation as well as instrumentation, and auxiliary systems for safety and adaptability were also verified. The commissioning results indicated that the recovery rate and decontamination coefficients of each system satisfied the designed index requirements and the qualified productions, i.e. uranium trioxide and plutonium dioxide, were produced. Monitored values at various monitoring points in the radiological protection system were within the control range and the discharge of waste water and waste gas complied with the relevant standards. This shows that independent and innovative technology for power reactor spent fuel reprocessing had been developed by our country.     

我国核电发展与核燃料循环情景研究

我国确定了“积极推进核电建设”的方针,到2020年核电装机将达到40GWe。之后,为了满足持续增长的国家能源需求,核电规模还将扩大。为了保障我国核电的可持续发展,必须建设配套的核燃料循环设施。对2035年前压水堆核电站天然铀资源、铀浓缩和燃料制造能力的需求情况、核电站产生的乏燃料量,以及乏燃料中含钚量进行了预测,探讨了乏燃料后处理和分离钚再循环方式对减少我国未来核电的天然铀需求和核废物积累的影响。     

电池联接方式对燃料电池/燃气轮机混合动力系统性能影响

为了研究不同电池联接方式对混合动力系统性能的影响,应用模块化建模的方法建立了混合动力系统模型.利用该模型分析了电池的燃料和氧化剂都采用串联以及燃料串联氧化剂并联2种不同电池联接模式下燃料电池及整个混合动力系统性能的变化.将所有电池都并联的联接方式作为参考,不同联接方式的结果与参考工况进行了比较.结果表明,将电池的燃料和氧化剂都串联后电池堆可以被更好地冷却,电池堆内的温度分布更加均匀,系统的特性会有明显改善.     

喷动床多气体入口对燃料颗粒包覆工艺的影响

包覆燃料颗粒的制备是 10 MW高温气冷堆中的关键技术。论文介绍了一种用于生产包覆燃料颗粒的具有多气体入口的新颖喷动床 ,通过不同气体入口条件下的包覆试验 ,揭示了该喷动床具有包覆反应区向喷管区收缩的特点 ,该特点可使得包覆层更均匀 ,密度低 ,颗粒周期性循环对包覆层性能波动的影响减弱等等 ;同时该喷动床的喷动高度低 ,减少了颗粒因碰撞而导致的包覆层裂纹。因此 ,该喷动床适合于包覆燃料颗粒的制备     

递归构造低密度校验(LDPC)码的方法

针对Tanner图中圈的增加会影响码的性能的问题,提出了一种递归构造低密度校验(LDPC)码的方法。该方法利用一个短的LDPC码的校验矩阵作为其母矩阵,在此基础上采用循环置换矩阵构造一个长的LDPC码。通过对循环转置矩阵的参数进行约束,可以保证所构造的长码的Tanner图中指定长度的圈的个数等于或者小于其短码,且可以构造规则或者非规则的LDPC码。仿真结果表明,采用该方法构造的LDPC码具有较低的误码平台,其性能与好的随机LDPC码几乎相同。     

北斗B1I信号码模块的FPGA设计与实现

基于FPGA技术,设计实现了北斗B1I信号码模块,包括码模块的关键参数设计以及各部分的详细设计.采用模块化设计思想,重点设计码NCO,码产生,码滑动,并使用Verilog语言在FPGA中仿真实现.仿真结果表明:理论分析与实验结果吻合,能够正确高效的产生北斗B1I信号,码跟踪频率分辨率为9mHz,码相位误差为1/2码片.为研制北斗接收机相关器芯片奠定了良好的基础.     

Pt／MgO体系中金属—担体相互作用的TPD和XPS研究

本文对铂担载于两种不同来源和制备历史的MgO上的体系(A:MgO 99.5%,BET表面积33m~2/g,B:MgO 99.999%,BET表面积9m~2/g)在低温(573K,LTR)和高温(773K HTR)还原后的H_2化学吸附、TPD和XPS等行为进行了考察。结果表明,体系A在HTR后发生了强相互作用,而B却未观察到类似的作用,A、B体系的LTR后和HTR后的脱附峰温基本一致,分别为388±5K,536±3K(LTR)和710±5K(HTR);来发现LTR和HTR后Pt4f_(7/2)的变化,也未发现表面杂质元素;A体系低温还原后的XPS较之B体系在533.5eV处多出了一个肩峰,可标识为表面OH基团。以上事实说明,所研究体系的金属—担体强相互作用与金属—担体间的电子转移,担体的迁移,高温还原后的储氢现象或生成的含氢物种等无关联关系,而表面OH的存在是所研究的体系产生强相互作用的可能原因。     

WIMS-SN程序系统对NHR-10堆物理设计的有效性

组件计算是堆物理计算中的一个重要环节.用WIMS-SN系统计算含可燃毒物组件时,出现比较大的误差,不适宜低温供热堆含可燃毒物组件的计算.文中分析其计算过程,改进了该程序系统,使它可应用于含可燃毒物燃料组件计算.研究发现用WIMS棒束模型计算钆棒栅元归并截面时,使用的能谱是无钆燃料区的能谱,因此会带来较大误差.为了避免这种情况发生,在输运计算中必采用多群多区模型.通过与TPFAP程序校算,二者差别较小,说明该程序系统可以应用于低温供热堆的物理设计.     

球形燃料元件中基体石墨的化学分析

结合高温气冷堆对基体石墨的纯度要求，用耦合式等离子发射光谱仪对球形燃料元件基体石墨及原材料中的微量及痕量杂质元素质量分数进行了分析，并讨论了基体石墨制造过程对其杂质元素质量分数的影响。利用等离子发射光谱仪、离子选择性电极和离子色谱等对Ｂ、Ｌｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｕ、Ｔｈ、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｓｍ 、Ｄｙ、Ｆ和Ｃｌ等十几个重要元素进行了分析。研究结果表明： 基体石墨中的杂质主要来源于原材料中的杂质，在球形燃料元件制造过程中所使用的原材料及制成的基体石墨均符合球形燃料元件的设计指标。     

基于Matlab/WAVE的汽油机工作过程的联合仿真优化

应用内燃机性能仿真软件WAVE对462PFI(进气道喷射)汽油机工作过程进行了数值仿真计算,仿真计算结果与实验数据取得了较好的一致性.用Matlab编制了多目标、多参数非线性约束优化算法程序,通过调用仿真计算模型,改变输入参数如压缩比、空燃比、点火提前角和气门正时等的输入数值,实现了联合仿真优化.在给定权重的条件下,寻求参数的最优匹配,使得发动机动力性、经济性和排放性能综合最优.     

HTR-10蒸汽发生器试验回路及其水动力特性分析

１０ＭＷ高温气冷堆（ＨＴＲ－１０）蒸汽发生器的两相流动稳定性问题是设计中必须考虑的问题，文中分析了ＨＴＲ－１０蒸汽发生器恒热流和强迫循环一次热源的静态水动力特性。论述了用恒热流所得判别各类稳定性准则作为Ｈｅ加热的ＨＴＲ－１０蒸汽发生器设计依据是不足的。有必要进行Ｈｅ加热ＨＴＲ－１０蒸汽发生器工程模型两相流稳定性试验。还介绍了ＨＴＲ－１０蒸汽发生器工程模型试验回路及本体，以及在该试验回路上预期达到研究成果。     

数值相对论简介(Ⅱ)--三维相对论的并行模拟程序

介绍了使用Cactus的一些具体方法和技术．Cactus是适用于三维相对论的模块化并行模拟程序,主要由德国波茨坦的爱因斯坦研究所开发并维护．旨在为用户开发自己的功能程序模块并与Cactus顺利拼装提供一个友好的研究平台,而用户的模块则可以用来实现特定的任务．