堆芯功率分布与核测仪表课件.ppt

1、堆芯功率分布与核测仪表堆芯功率分布与核测仪表主讲人：李树成增值系数增值系数 K=中子的产生率/中子的消失率（吸收+泄漏）K=1 临界 K1 超临界 K0 超临界 P0 次临界 单位:pcm堆芯功率分布堆芯功率分布 堆芯功率分布影响因素堆芯功率分布影响因素 控制棒慢化剂温度燃料温度燃料燃耗化学毒物（硼）裂变产物浓度控制棒轴向控制棒轴向 控制棒径向控制棒径向 慢化剂温度系数慢化剂温度系数 /T 当一回路冷却剂（慢化剂）温度上升，密度减小。它如何影响快中子的慢化？它对可溶硼吸收中子有何影响？燃料寿期内硼浓度燃料寿期内硼浓度燃料寿期内临界硼浓度变化硼浓度如何影响慢化剂温度系数？慢化剂温度系数慢化剂温度

2、系数多普勒效应多普勒效应燃耗效应（径向）燃耗效应（径向）l新燃料组件比燃烧的燃料组件包含更多U235。l新的、烧过的燃料组件布置也会影响堆芯径向功率分布。轴向燃耗影响堆芯功率分布为什么该二次燃烧组件的底部比顶部有更大的燃耗？该组件的轴向偏移（AO）与新组件相比如何？燃耗效应（轴向）燃耗效应（轴向）可燃毒物可燃毒物可燃可燃毒物：毒物：种类数量位置消耗可燃毒物可燃毒物可燃毒物的种类可燃毒物的种类 IFBA：ZrB2涂在UO2芯块表面 WABA：毒物棒，带套管以增强慢化作用 钆：Gd2O3与UO2混合 铒：与UO2 混合派莱克斯玻璃：固态硼化玻璃棒Xe-135Xe-135Xe-135 裂变产物，产额

3、大，吸收截面大 功率变化引起氙浓度的变化 4050小时，氙毒平衡Sm-149Xe-135 Sm-149Xe-135 Sm-149毒物毒物 裂变产物，产额小，吸收截面小 功率变化引起钐浓度的变化 几百小时，氙毒平衡图片堆芯功率分布基础堆芯功率分布基础燃料BOL和EOL在HFP条件下轴向功率分布。为什么BOL的功率谱峰值偏向堆芯底部？为什么EOL的功率谱形状相对平坦？总结和讨论总结和讨论什么是基线？什么是基线？有许多因素能影响三维堆芯功率分布，因此.我们需要 在全寿期内连续监测堆芯功率分布。哪些因素会影响三维堆芯功率分布？哪些因素会影响三维堆芯功率分布？功率与反应速率成正比堆芯仪表堆芯仪表测量堆芯

4、三维功率分布测量局部中子密度气体探测原理气体探测原理气体探测原理气体探测原理气体探测原理气体探测原理中子探测中子探测中子中子（中性）（中性）计数管计数管BF3Li和和裂变室裂变室U235裂变裂变碎片碎片电离室电离室BLi和和自给能探测器（自给能探测器（SPDSPD）neeee优点优点 体积小体积小 费用低费用低 设备简单设备简单自给能探测器（自给能探测器（SPDSPD）缺点缺点 输出电流小输出电流小 响应时间慢响应时间慢SPDSPD材料特性材料特性材料材料百分比百分比活化截面活化截面半衰期半衰期能量能量灵敏度灵敏度钒钒4.9barns225s2.47MeV铑铑2.44MeV5123V(99.7

5、50%)10345Rh(100%)139barns11barns44s265s232A5 10n/cms212A1 10n/cms 铑探测器，设计寿铑探测器，设计寿 命命 4年年 钒探测器，设计寿命钒探测器，设计寿命20年年中子温度测量通道中子温度测量通道中子温度测量通道中子温度测量通道中子温度测量通道中子温度测量通道中子温度测量通道中子温度测量通道IISIIS堆内仪表堆内仪表无论何种发射体材料，都能使用无论何种发射体材料，都能使用SPDSPD提供连续的三维堆芯提供连续的三维堆芯功率分布。功率分布。轴向轴向 铑：铑：每个组件内通常有每个组件内通常有7段尺寸相同的轴向探测器。段尺寸相同的轴向探测器。钒：每个组件内通常有钒：每个组件内通常有7个长度依次增加的探测器。个长度依次增加的探测器。径向径向 位于各燃料组件的位置，具体与反应堆设计有关。位于各燃料组件的位置，具体与反应堆设计有关。