球床式高温气冷堆安全运行的检测方法及装置制造方法及图纸

本申请提出一种球床式高温气冷堆安全运行的检测方法及装置，其中，方法包括：基于节块法对球床式高温气冷堆进行堆芯扩散计算，获得球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度；分别获取各批次燃料球的多群中子通量密度和多群缺陷因子，以及各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群中子通量密度和多群缺陷因子；根据球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度、TRISO燃料颗粒的裂变能量产生截面、各批次燃料球及各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群缺陷因子，确定球床式高温气冷堆TRISO燃料颗粒功率分布，进而判断球床式高温气冷堆是否安全运行，为球床式高温气冷堆核设计和安全分析提供了更加可靠的数据基础。更加可靠的数据基础。更加可靠的数据基础。

【技术实现步骤摘要】
球床式高温气冷堆安全运行的检测方法及装置


[0001]本申请涉及核反应堆工程
，尤其涉及一种球床式高温气冷堆安全运行的检测方法及装置。

技术介绍

[0002]球床式高温气冷堆由于其固有安全性、高温多用途等特点，在发电、供热方面具有广泛应用前景。球床式高温气冷堆的核燃料元件为全陶瓷球形核燃料元件，也称燃料球。燃料球中是弥散在石墨基体中的TRISO燃料颗粒(包覆燃料颗粒)。而高温气冷堆的堆内功率分布在高温气冷堆的核设计和安全分析中尤为重要，因此如何准确确定球床式高温气冷堆的燃料功率分布成为核反应堆工程
重点研究的问题之一。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本申请第一方面提出了一种球床式高温气冷堆安全运行的检测方法，包括：
[0005]基于三维圆柱几何节块法对球床式高温气冷堆进行堆芯扩散计算，获得球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度；
[0006]根据节块内各批次燃料球的多群均匀化群常数，获得所述各批次燃料球的多群中子通量密度；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球床式高温气冷堆安全运行的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：基于三维圆柱几何节块法对球床式高温气冷堆进行堆芯扩散计算，获得球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度；根据节块内各批次燃料球的多群均匀化群常数，获得所述各批次燃料球的多群中子通量密度；根据所述球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度和所述各批次燃料球的多群中子通量密度，获得所述各批次燃料球的多群缺陷因子；根据所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群均匀化群常数，获得所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群中子通量密度；根据所述各批次燃料球的多群中子通量密度和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群中子通量密度，获得各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群缺陷因子；根据所述球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度、所述各批次燃料球的多群缺陷因子、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群缺陷因子和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的裂变能量产生截面，确定所述球床堆芯各节块的单个TRISO燃料颗粒功率；根据所述球床堆芯各节块的单个TRISO燃料颗粒功率，确定所述球床堆芯的TRISO燃料颗粒功率分布；基于所述球床堆芯的TRISO燃料颗粒功率分布，判断所述球床式高温气冷堆是否安全运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各批次燃料球的多群均匀化群常数包括：所述各批次燃料球的宏观输运截面、所述各批次燃料球的宏观散射截面、所述各批次燃料球裂变产生中子的概率、所述各批次燃料球的裂变中子产生截面；其中，所述根据节块内各批次燃料球的多群均匀化群常数，获得所述各批次燃料球的多群中子通量密度，包括：根据所述各批次燃料球的宏观输运截面和所述各批次燃料球的半径，获得所述各批次燃料球的逃脱概率；根据所述各批次燃料球的宏观输运截面和所述各批次燃料球的半径，获得所述各批次燃料球的穿透概率；根据所述各批次燃料球的表面积份额和所述各批次燃料球的穿透概率，获得所述各批次燃料球的平均穿透概率；根据所述各批次燃料球的逃脱概率、所述各批次燃料球的穿透概率、所述各批次燃料球的表面积份额和所述节块内各批次燃料球的平均穿透概率，获得各批次燃料球之间的碰撞概率；建立第一碰撞概率方程组；根据所述各批次燃料球之间的碰撞概率、所述各批次燃料球的体积份额、所述各批次燃料球的宏观输运截面、所述各批次燃料球的宏观散射截面、所述各批次燃料球裂变产生中子的概率、所述各批次燃料球的裂变中子产生截面，求解所述第一碰撞概率方程组，获得所述各批次燃料球的多群中子通量密度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各批次燃料球的多群缺陷因子通过以下公式获得：
其中，S
Pebble,i,g
为第i批次燃料球第g能群的缺陷因子，Φ
Pebble,i,g
为第i批次燃料球第g能群的中子通量密度，Φ
Nodal,g
为所述球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群均匀化群常数包括：所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的宏观输运截面、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的宏观散射截面、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒裂变产生中子的概率、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的裂变中子产生截面；其中，所述根据所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群均匀化群常数，获得所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群中子通量密度，包括：根据所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的宏观输运截面和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的半径，获得所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的逃脱概率；根据所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的宏观输运截面和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的半径，获得所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的穿透概率；根据所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的表面积份额和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的穿透概率，获得所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的平均穿透概率；根据所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的逃脱概率所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的穿透概率、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的表面积份额和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的平均穿透概率，获得所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒之间的碰撞概率；建立第二碰撞概率方程组；根据所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒之间的碰撞概率、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的体积份额、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的宏观输运截面、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的宏观散射截面、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒裂变产生中子的概率和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的裂变中子产生截面，求解所述第二碰撞概率方程组，获得所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群中子通量密度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群缺陷因子通过以下公式获得：其中，D
TRISO,i,g
为第i批次燃料球内TRISO燃料颗粒第g能群的缺陷因子，Φ
TRISO,i,g
为第i批次燃料球内TRISO燃料颗粒第g能群的中子通量密度，Φ
Pebble,i,g
为第i批次燃料球第g能群的中子通量密度。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度、所述各批次燃料球的多群缺陷因子、所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群缺陷因子和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的裂变能量产生截面，确定所述球床式高温气冷堆TRISO燃料颗粒功率，包括：根据所述球床堆芯各节块的多群平均中子通量密度、所述各批次燃料球的多群缺陷因
子和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的多群缺陷因子，获得所述球床堆芯燃料位置的中子通量分布；根据所述球床堆芯燃料位置的中子通量分布和所述各批次燃料球内TRISO燃料颗粒的裂变能量产生截面，确定所述球床堆芯各节块的单个TRISO燃料颗粒功率。7.一种球床式高温气冷堆安全运行的检测装置，其特征在于，包括：第一获取模...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇，汪景新，曹良志，王永平，周勤，吴宇轩，刘伟，黄建利，刘嵩阳，李雪琳，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：