球形燃料元件中包覆颗粒的分布效应研究

• 作者: 严睿 冀锐敏 刘桂民 戴叶 李晓晓 邹杨
• 来源期刊: 核技术
• 学科: 工学
• 关键词: 包覆颗粒燃料 无限增殖因数 温度系数
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 核能科学与工程
• 页码范围: 70-76
• 页数: 7页
• 分类号: TL99
• 字数: 4645字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2017.hjs.40.100604

摘要

在球形燃料元件中,包覆颗粒的填充因子低于10%,分布具有很大的随机性.本文利用MATLAB程序实现了4种填充的建模方式,即体积等效规则填充、扰动的规则填充、随机的规则填充和完全随机填充模拟燃料球中包覆颗粒的分布.基于固态燃料钍基熔盐堆(Thorium-based Molten Salt Reactor with Solid Fuel,TMSR-SF1)设计中选用的包覆颗粒燃料参数,使用蒙特卡罗程序MCNP61.0和ENDF/B VII.0数据库进行了全反射边界条件下的单燃料球临界计算,精确量化了不同的建模方式引起的中子物理特性参数的差异.计算表明,这4种建模方式形成了不同的包覆颗粒聚集程度.包覆颗粒的聚集会导致丹可夫效应的增强,从而增大了中子被燃料吸收的概率,无限增殖因数随之增大,燃料温度系数随之减小.