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高通量工程試驗堆容積式換熱器焊縫快中子注量計算
高通量測序工程項目試驗堆容量式熱交換器是OTETR冷卻液工作壓力界限的關(guān)鍵部分，它的完全性決策堆的畸型運作跟運用使用壽命。動能高過1MeV的快中子對容量式熱交換器的輻照度會使其造成老化效用，進而危害容量式熱交換器運用使用壽命。HFETR容量式熱交換器欠缺的部分是縱焊縫，縱焊縫的使用壽命決策著容量式熱交換器的使用壽命。
到2004年底，HFETR已商業(yè)保險運作68爐，堆總積分輸出功率做到135430MWd，容量式熱交換器焊縫已接受的快中子注量是務(wù)必根據(jù)盤算弄清的難題。
2盤算程序流程跟方式2.1盤算程序流程快中子注量率盤算用MCNP5C程序流程及根據(jù)ENDF/B-VI的持續(xù)動能橫截面數(shù)據(jù)庫查詢ENDF60. Alamos試驗室研制開發(fā)的個智能Monte-Carlo中子-光量子輸運程序流程，可用以盤算中子、光量子或中子-光量子藕合輸運難題，也可盤算臨界值管理體系、次臨界值及超臨界萃取的本征值難題。MCNP的關(guān)鍵特性有：很有可能運用隨意的一次、二次乃至四次斜面來定義解決隨意三維是多少何構(gòu)造的難題，有強的實用性。它提供了通用性源、臨界值源跟根據(jù)寫斜面源卡造成的斜面源等多種多樣源散播，并允許客戶界定自身的源；運用精致的點橫截面數(shù)據(jù)庫查詢；作用富強，除提供了中子的7種基礎(chǔ)記數(shù)跟光量子的6種基礎(chǔ)記數(shù)外，還為客戶改動盤算留出插口，很有可能令人滿意客戶的各種各樣記數(shù)需要。此外，該程序流程還提供了很多的標(biāo)準(zhǔn)差著陸技能，以發(fā)展盤算法律效力。
2.2盤算方式2.2.1中子能群構(gòu)造在中子輸運盤算中，將動能為0eV20MeV的中子分成3群：0 MeV.本科學(xué)研究關(guān)愛的是焊縫內(nèi)腔處動能在120MeV范圍內(nèi)的中子注量。
2.2.2構(gòu)造敘述堆內(nèi)然料元器件、鈹塊、鋁塊、掌權(quán)棒、放射性核素靶件、磨練設(shè)備、不銹鋼板塊等構(gòu)件跟圍桶外的內(nèi)、外熱屏蔽掉層、電離室孔洞、容量式熱交換器，都按照實際上在是多少何構(gòu)造及成分給與敘述。
堆內(nèi)不一樣燃耗的然料元器件材料根據(jù)切實際成分的核素量給與敘述。
HFETR容量式熱交換器縱焊縫坐落于堆芯裝車圖上以K排為橫坐標(biāo)軸、以二根積棒管理中心聯(lián)線為縱軸的第四象限第300處。即縱焊縫坐落于堆芯K11與U20二點決策的平行線上，它跟HFETR出入口母管、8孔洞中線的交角全是60°。
盤算時，堆芯沿軸徑分成12段，每段長10厘米，活性區(qū)10段，上、排水反射層各一段。上、排水反射層的2個外層內(nèi)孔都取真空泵界限前提條件，PV的外熱屏蔽掉層中的混泥土外邊也取真空泵界限前提條件。
2.2.3堆芯裝車HFETR設(shè)計方案堆芯為44盒大元器件，10盒小元器件，11個輻照度孔洞，堆芯輸出功率為125MW.在HFETR的具體運作中，堆芯輸出功率基礎(chǔ)按50MW或70MW運作，堆芯裝車跟設(shè)計方案堆芯裝車區(qū)別非常大。由于運作每日任務(wù)的要求，HFETR堆芯裝車經(jīng)歷了由首爐的25盒元器件逐漸擴張為40盒、60盒、80盒、75盒元器件堆芯的過程。因而，選擇七個楷模堆芯裝車開展盤算。先盤算出每一個楷模堆芯裝車焊縫處的快中子注量率，然后根據(jù)具體的運作積分輸出功率，計算該楷模堆芯情況下焊縫的快中子注量。
3盤算跟試驗結(jié)果的較為為考試壓力殼焊縫快中子注量盤算的牢固性，對HFETR做了的試驗測量，用MCNP程序流程開展盤算并與試驗結(jié)果較為較。
3.1首爐結(jié)果較為首爐運作過程中，核反應(yīng)堆在50MW輸出功率運作時，13DS軸徑高寬比360mm處快中子注量率的測量數(shù)值3.74X10101，匕12元器件管理中心水腔軸徑400瓜瓜處的快中子注量率測量數(shù)值4.29X1014、相匹配試驗測量點MCNP程序流程的盤算結(jié)果為：13DS處快中子注量率是3.64X1010\L12處快中子注量率是斗刀父他咖“壓）-1，盤算跟試驗結(jié)果的誤差辨別為2.7%跟1.77%. 3.2第53-丨爐結(jié)果較為HFETR第53-1爐堆輸出功率為50MW時，13D
S、7DS快中子注量率較為結(jié)果見表
1. 3.3HFETR第68-丨丨爐結(jié)果較為HFETR第68-爐堆輸出功率為70MW時容量式熱交換器內(nèi)電離室跟容量式熱交換器外電離室1的快中子注量率較為結(jié)果見表2.由表1、表2得知，里層電離室的盤算跟試驗結(jié)果誤差較小，而表層電離室的盤算跟試驗結(jié)果誤差很大，在其中，1QDS的盤算值與測量值的誤差達(dá)到79%.分析覺得，1QDS中子注量率測量值的一直判定過大，很可能是盤算跟測量值誤差很大的關(guān)鍵原因，這在當(dāng)今的試驗測量跟追蹤盤算中會進一步多方面分析。
2000年出版發(fā)行的《歐洲經(jīng)濟相互配合與發(fā)展趨勢機構(gòu)核能發(fā)電局RPV中子老化》講演得出現(xiàn)階段國際性上RPV中子注量盤算值與試驗測量值的誤差約為20%，某些結(jié)果達(dá)到30%.或更高。
之上結(jié)果表明，MCNP5C的盤算結(jié)果與試驗測量值中間的誤差是基礎(chǔ)公平的，可用以HFETR壓力殼焊縫快中子注量的盤算。
4楷模堆芯盤算結(jié)果HFETR25盒、40盒、60盒、80盒沒有磨練部件、80盒帶500kW磨練部件、80盒帶500kW跟2005kW磨練部件、75盒、75盒帶板形然料部件堆芯在堆輸出功率50MW時相匹配的RPV內(nèi)腔軸徑較大 快中子注量率的盤算結(jié)果見表3.由表3得知：在八個楷模堆芯裝車中，80盒然料元器件帶500kW跟2005kW磨練部件堆芯相匹配的焊縫部位快中子注量率；焊縫部位快中子注量率關(guān)鍵決策于跟焊縫同軸向方位相鄰堆芯地區(qū)的裝車，跟堆芯然料元器件總數(shù)關(guān)系并不大；板形部件入堆不容易提升焊縫處的快中子注量率。
測量盤算誤差/%測量盤算誤差/%表2450毫米高寬比快中子（>測量盤算誤差測量盤算誤差表3不一樣堆芯裝車時PV內(nèi)腔軸徑較大 快中子注量率1081然料元器件PV內(nèi)腔焊縫內(nèi)腔25盒40盒60盒80盒80盒帶500kW部件80盒帶500kW部件及2005kW部件75盒75盒帶板形然料部件表4焊縫內(nèi)腔軸徑較大 中子注量率爐f與注量奶Table堆芯元器件數(shù)積分輸出功率/MWvd 25盒40盒60盒80盒1控制回路2控制回路1控制回路75盒累計5焊縫所受快中子注量盤算中，將堆芯內(nèi)元器件在2540盒中間的歸到40盒；4160盒中間的歸到60盒；6180盒中間的歸到80盒。盤算結(jié)果見表4.由表4得知，截至2004年底，焊縫內(nèi)腔所遭受的￡>1Me
V、￡>0.1MeV的快中子注量軸徑較大 段均勻值辨別取軸徑段內(nèi)的快中子不均勻系數(shù)為1.05，則截至2004年底，焊縫內(nèi)腔所遭受的￡>1Me
V、￡>0.1MeV的快中子較大 點注量各為1.212X1017cm―2、2.514 6觀點截至2004年底，HFETR容量式熱交換器焊縫內(nèi)腔所遭受的￡>1MeV快中子較大 點的注量為1.212 X1017cm―2、￡>0.1MeV的快中子較大 點的注量