一种核临界装置测量装置和方法制造方法及图纸

本申请公开一种测量方法，用于核临界装置，包括：测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据；拓展测量所得的所述核临界状态数据以建立临界实验数值模型；根据所述临界实验数值模型来标准化所述核临界状态数据，使得不同的核临界状态数据下的状态点对应于标准化格式矩阵。还公开一种核临界测量装置，包括：测量模块，用于测量核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据；拓展模块，用于拓展测量所得的核临界状态数据以建立临界实验数值模型；参数化模块，用于根据所述临界实验数值模型来标准化所述核临界状态数据，使得不同的核临界状态数据下的状态点对应于标准化格式矩阵。使得核临界实验的高精度、高性能数字化表征成为可能。能数字化表征成为可能。能数字化表征成为可能。

【技术实现步骤摘要】
一种核临界装置测量装置和方法


[0001]本申请涉及数据库构建领域，具体地，涉及一种参数化核临界实验数据库构建方法。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。核临界装置是一种具有足够易裂变材料，在无需冷却系统的低功率下，以可控方式维持自持裂变反应的装置，是最精简的反应堆系统。由于没有热工反馈，临界装置是开展反应堆物理实验的最佳平台，也是开展反应堆操纵员培训、反应堆物理实验培训的平台。

技术实现思路

[0003]在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004]鉴于上述需求，本申请的目的是提供一种测量方法，用于核临界装置，其特征在于，包括：
[0005]测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据；
[0006]拓展测量所得的所述核临界状态数据以建立临界实验数值模型；
[0007]根据所述临界实验数值模型来标准化所述核临界状态数据，使得不同的核临界状态数据下的状态点对应于标准化格式矩阵。
[0008]根据本申请的一些实施例，采用周期法或逆动态法测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据。
[0009]根据本申请的一些实施例，采用周期法或逆动态法测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的有效增值系数值、临界附近元件值、安全棒积分值、调解棒积分值或水位系数值中的至少一种核临界状态数据。
[0010]根据本申请的一些实施例，测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的中子探测器的电流值、中子探测器的计数值、伽马探测器的电流值或者伽马探测器的剂量值中的至少一种。
[0011]根据本申请的一些实施例，采用高精度数值计算程序拓展测量所得的所述核临界状态数据，对所述核临界装置的堆芯临界状态进行建模，以建立覆盖测量所得的所述核临界状态数据的模型。
[0012]根据本申请的一些实施例，调整高精度数值计算程序计算模型，使得所建立的数值模型与实验测量时所述核临界状态一致，并调用数值计算程序开展数值计算。
[0013]根据本申请的一些实施例，当高精度数值计算程序计算模型与测量所得的所述核临界状态数据存在偏差时，以相同堆芯装载为等价依据，基于实验实测数据获得较该装载
情况下与数值计算对应点的反应性偏差常数，并以此为依据修正高精度数值计算程序数值计算结果，获得相对于实验修正的数值计算结果。
[0014]根据本申请的一些实施例，采用实验数据离散点验证或修正后的高精度数值计算程序计算结果绘制趋势，外推获得基于高精度数值计算程序拓展的临界实验数据结果；在此基础上拓展测量所得的实验数据矩阵，获得完整连续的核临界状态数据。
[0015]根据本申请的一些实施例，基于拓展后的核临界状态数据，采用所述反馈响应求解器实时计算不同位置探测器随时间的计数响应。
[0016]根据本申请的一些实施例，基于拓展后的核临界状态数据，采用所述反馈响应求解器计算所述核临界装置的堆芯操作每一步的反应性反馈。
[0017]根据本申请的一些实施例，所述反馈响应求解器可以为基于中子、光子输运理论的反应性反馈与探测器响应数值求解器，可以获得临界装置任一时刻反应性与探测器状态。
[0018]根据本申请的一些实施例，采用燃料元件装载规则、控制棒棒位规则、慢化剂水位规则、燃料温度规则、慢化剂温度规则、中子源状态规则或探测器响应计数规则中的至少一种规则以建立所述临界实验数值模型。
[0019]根据本申请的一些实施例，当采用燃料元件装载规则建立所述临界实验数值模型时，燃料元件以同心圆分布式装载，所述同心圆分布式的燃料元件装载规则为由中心点向外逐圈递增。
[0020]根据本申请的一些实施例，当采用燃料元件装载规则建立所述临界实验数值模型时，燃料元件以矩阵分布式装载，所述矩形分布式的燃料元件装载规则为由中心点向外逐圈递增，同时每圈的每条边由中心向两边装载。
[0021]根据本申请的一些实施例，当采用燃料元件装载规则建立所述临界实验数值模型时，燃料元件以六角形分布式装载，所述六角形分布式的燃料元件装载规则为由中心点向外逐圈递增，同时每圈的每条边由中心向两边装载。
[0022]根据本申请的一些实施例，如果所述核临界装置的堆芯为对称几何分布时，建立对称模型进行求解，以每根燃料棒为单位，依次产生对应的引入量值，以Δk/k/pin或pcm/pin为单位。
[0023]根据本申请的一些实施例，当采用控制棒棒位规则建立所述临界实验数值模型时，将每根控制棒随运动过程分为多个步长，分别计算每根控制棒的每一步长对应情况下的反应性值，以Δk/k/mm或pcm/mm为单位。
[0024]根据本申请的一些实施例，当采用慢化剂水位规则建立所述临界实验数值模型时，将水位高度等分为多层，分别计算每一层在所述核临界装置的堆芯装载情况下的反应性引入，将每一层反应性引入除以层高获得对应装载下的反应性液位系数值，以Δk/k/mm或pcm/mm为单位。
[0025]根据本申请的一些实施例，当采用燃料温度规则、慢化剂温度规则建立所述临界实验数值模型时，分别计算每一温度区间在所述核临界装置的堆芯装载情况下的反应性引入，将每一温度区间反应性引入除以温度间隔获得对应装载下的反应性温度系数值，以Δk/k/℃或pcm/℃为单位。
[0026]根据本申请的一些实施例，当采用中子源状态规则建立所述临界实验数值模型
时，记录中子源为固定源或脉冲源类型、堆内状态或堆外状态或者源强中的至少一种。
[0027]根据本申请的一些实施例，当采用探测器响应计数规则建立所述临界实验数值模型时，按不同探测器位置设置探测器计数响应计算模型，将计算结果处理成矩阵形式，以Δk/k或pcm为单位。
[0028]根据本申请的一些实施例，所述核临界状态数据包括不同位置的燃料元件装载的反应性值、控制棒棒位状态值、临界装置水位高度值、燃料温度值、慢化剂温度值、中子源状态值、中子探测器的响应计数值、中子探测器的电流信号值、伽马探测器的响应计数值或伽马探测器的电流信号值中的至少一种。
[0029]根据本申请的一些实施例，通过一种测量装置，包括：
[0030]测量模块，用于测量核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据；
[0031]拓展模块，用于拓展测量所得的核临界状态数据以建立临界实验数值模型；
[0032]参数化模块，用于根据所述临界实验数值模型来标准化所述核临界状态数据，使得不同的核临界状态数据下的状态点对应于标准化格式矩阵。
[0033]根据本申请的一些实施例，所述测量模块采用周期法或逆动态法测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据。
[0034]根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量方法，用于核临界装置，其特征在于，包括：测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据；拓展测量所得的所述核临界状态数据以建立临界实验数值模型；根据所述临界实验数值模型来标准化所述核临界状态数据，使得不同的核临界状态数据下的状态点对应于标准化格式矩阵。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：采用周期法或逆动态法测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据。3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于：采用周期法或逆动态法测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的有效增值系数值、临界附近元件值、安全棒积分值、调解棒积分值或水位系数值中的至少一种核临界状态数据。4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：测量所述核临界装置运行全过程不同时刻的中子探测器的电流值、中子探测器的计数值、伽马探测器的电流值或者伽马探测器的剂量值中的至少一种。5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：采用数值计算程序对所述核临界装置的堆芯临界状态进行建模，建立覆盖测量所得的所述核临界状态数据的模型。6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于：调整所述数值计算程序计算模型，使得所建立的数值模型与实验测量时所述核临界状态一致，并调用数值计算程序开展数值计算。7.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于：当数值计算程序计算模型与测量所得的所述核临界状态数据存在偏差时，以相同堆芯装载为等价依据，基于实验实测数据获得较该装载情况下与数值计算对应点的反应性偏差常数，并以此为依据修正数值计算程序数值计算结果，获得相对于实验修正的数值计算结果。8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于：采用实验数据离散点验证或修正后的数值计算程序计算结果绘制趋势，外推获得基于数值计算程序拓展的临界实验数据结果；在此基础上拓展测量所得的实验数据矩阵，获得完整连续的核临界状态数据。9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于：基于拓展后的核临界状态数据，采用反馈响应求解器实时计算不同位置探测器随时间的计数响应。10.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于：基于拓展后的核临界状态数据，采用反馈响应求解器实时计算所述核临界装置的堆芯操作每一步的反应性反馈。11.根据权利要求9或10所述的测量方法，其特征在于：所述反馈响应求解器为基于中子、光子输运理论的反应性反馈与探测器响应数值求解器，能够获得临界装置任一时刻反应性与探测器状态。12.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：
采用燃料元件装载规则、控制棒棒位规则、慢化剂水位规则、燃料温度规则、慢化剂温度规则、中子源状态规则或探测器响应计数规则中的至少一种规则以建立所述临界实验数值模型。13.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用燃料元件装载规则建立所述临界实验数值模型时，燃料元件以同心圆分布式装载，所述同心圆分布式的燃料元件装载规则为由中心点向外逐圈递增。14.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用燃料元件装载规则建立所述临界实验数值模型时，燃料元件以矩阵分布式装载，所述矩形分布式的燃料元件装载规则为由中心点向外逐圈递增，同时每圈的每条边由中心向两边装载。15.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用燃料元件装载规则建立所述临界实验数值模型时，燃料元件以六角形分布式装载，所述六角形分布式的燃料元件装载规则为由中心点向外逐圈递增，同时每圈的每条边由中心向两边装载。16.根据权利要求13至15任何一项所述的测量方法，其特征在于：如果所述核临界装置的堆芯为对称几何分布时，建立对称模型进行求解，以每根燃料棒为单位，依次产生对应的引入量值，以Δk/k/pin或pcm/pin为单位。17.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用控制棒棒位规则建立所述临界实验数值模型时，将每根控制棒随运动过程分为多个步长，分别计算每根控制棒的每一步长对应情况下的反应性值，以Δk/k/mm或pcm/mm为单位。18.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用慢化剂水位规则建立所述临界实验数值模型时，将水位高度等分为多层，分别计算每一层在所述核临界装置的堆芯装载情况下的反应性引入，将每一层反应性引入除以层高获得对应装载下的反应性液位系数值，以Δk/k/mm或pcm/mm为单位。19.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用燃料温度规则、慢化剂温度规则建立所述临界实验数值模型时，分别计算每一温度区间在所述核临界装置的堆芯装载情况下的反应性引入，将每一温度区间反应性引入除以温度间隔获得对应装载下的反应性温度系数值，以Δk/k/℃或pcm/℃为单位。20.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用中子源状态规则建立所述临界实验数值模型时，记录中子源为固定源或脉冲源类型、堆内状态或堆外状态或者源强中的至少一种。21.根据权利要求12所述的测量方法，其特征在于：当采用探测器响应计数规则建立所述临界实验数值模型时，按不同探测器位置设置探测器计数响应计算模型，将计算结果处理成矩阵形式，以Δk/k或pcm为单位。22.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述核临界状态数据包括不同位置的燃料元件装载的反应性值、控制棒棒位状态值、临界装置水位高度值、燃料温度值、慢化剂温度值、中子源状态值、中子探测器的响应计数值、中子探测器的电流信号值、伽马探测器的响应计数值或伽马探测器的电流信号值中的
至少一种。23.一种测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：测量模块，用于测量核临界装置运行全过程不同时刻的核临界状态数据；拓展模块，用于拓展测量所得的核临界状态数据以建立临界实验数值模型；参数化模块，用于根据所述临界实验数值模型来标准化所述核临界状态数据，使得不同的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庚，夏兆东，朱庆福，吕牛，李航，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：