熔鹽堆是以流動的氟化物作為燃料的新型反應堆堆型，具有良好的中子經(jīng)濟性、固有安全性、可在線后處理、可持續(xù)發(fā)展、防核擴散等優(yōu)點，被第四代國際核能論壇確定為六種第四代先進核能系統(tǒng)的候選堆型之一。TMSR液態(tài)釷基熔鹽堆是中國科學院在先導科技專項之釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)項目的研究目標之一，主要是發(fā)展第四代先進核能系統(tǒng)技術。但核能發(fā)展的經(jīng)驗告訴我們，反應性引入分析一直是反應堆安全研究的重點，這在熔鹽堆中也不例外。由于熔鹽堆中使用的燃料具有流動性，具有高溫、低壓、強腐蝕性等特性，在燃料形態(tài)、堆芯溫度、堆芯壓力等方面不同于傳統(tǒng)的固體燃料反應堆，從而其反應性引入分析也具有不同之處。本文以TMSR液態(tài)釷基熔鹽堆為研究對象，分析了熔鹽堆的始發(fā)事件和事故類型，建立熔鹽堆的反應性引入分析模型，并計算和分析了在LiF-BeF2-ZrF4-UF4、LiF-BeF2-ZrF4-ThF4-UF4無釷和含釷兩種不同燃料下的反應性相關參數(shù)、有效緩發(fā)中子，最后初步研究了反應性階躍引入、反應性線性引入、燃料熔鹽失流、燃料入口溫度過冷等不同反應性引入狀態(tài)情況下的功率和溫度瞬變情況。通過本研究，可以了解TMSR液態(tài)釷基熔鹽堆在反應性引... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學位級別】：博士

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摘要
Abstract
目錄
圖目錄
表目錄
1 引言
    1.1 研究背景和意義
    1.2 熔鹽堆發(fā)展概況
    1.3 熔鹽堆安全分析
        1.3.1 熔鹽堆特點
        1.3.2 熔鹽堆的安全分析概況
        1.3.3 反應性引入分析
    1.4 研究內容
2 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆的始發(fā)事件與事故類型
    2.1 壓水堆的事故類型
    2.2 高溫氣冷堆的事故類型
    2.3 納冷快堆的事故類型
    2.4 熔鹽堆的事故分類
        2.4.1 事故分類依據(jù)
        2.4.2 假想始發(fā)事件
        2.4.3 運行工況分類
    2.5 本章小結
3 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆反應性相關系數(shù)的計算
    3.1 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆的基本參數(shù)
    3.2 計算程序介紹
        3.2.1 MCNP5 程序介紹
        3.2.2 NJOY 截面加工程序介紹
    3.3 MCNP5 計算模型
        3.3.1 不同溫度截面數(shù)據(jù)庫的加工
        3.3.2 MCNP5 計算模型的建立
    3.4 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆的中子能譜與中子通量密度
        3.4.1 中子能譜分析
        3.4.2 中子通量密度計算
    3.5 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆的反應性溫度系數(shù)
        3.5.1 原理與方法
        3.5.2 計算結果與分析
    3.6 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆的反應性功率系數(shù)
        3.6.1 計算原理與方法
        3.6.2 計算結果與分析
    3.7 本章小結
4 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆反應性引入分析模型
    4.1 熔鹽堆中子擴散模型
        4.1.1 中子通量密度方程的推導
        4.1.2 緩發(fā)中子先驅核濃度方程的推導
    4.2 熔鹽堆點堆中子動力學模型
        4.2.1 中子通量函數(shù)方程的建立
        4.2.2 緩發(fā)中子先驅核濃度方程的建立
    4.3 堆芯熱傳輸模型
    4.4 模型方程的求解
        4.4.1 求解方法與程序
        4.4.2 求解程序的編寫
    4.5 MSRE 熔鹽實驗堆的基準驗證
        4.5.1 有效緩發(fā)中子損失份額的基準驗證
        4.5.2 啟泵與停泵狀態(tài)的基準驗證
    4.6 本章小結
5 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆有效緩發(fā)中子的影響分析
    5.1 有效緩發(fā)中子份額的計算方程
    5.2 堆芯正常運行時的緩發(fā)中子分布
    5.3 不同質量流速下的緩發(fā)中子分布
    5.4 本章小結
6 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆反應性引入瞬變的影響分析
    6.1 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆反應性階躍引入
        6.1.1 無釷燃料下的反應性階躍引入
        6.1.2 含釷燃料下的反應性階躍引入
    6.2 TMSR 液態(tài)釷基熔鹽堆反應性線性引入
        6.2.1 無釷燃料下的反應性線性引入
        6.2.2 含釷燃料下的反應性線性引入
    6.3 燃料失流的反應性引入
        6.3.1 無釷燃料下的燃料失流
        6.3.2 含釷燃料下的燃料失流
    6.4 燃料入口溫度過冷的反應性引入
        6.4.1 無釷燃料下的燃料入口溫度過冷
        6.4.2 含釷燃料下的燃料入口溫度過冷
    6.5 計算結果討論與分析
    6.6 本章小結
7 總結與展望
    7.1 主要成果
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 存在的不足與展望
參考文獻
附錄
論文發(fā)表情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3441619