阿爾及利亞比林核研究中心重水反應堆(Multi-purposes Heavy Water Research Reactor,MHWRR)實施了儀表、控制和電氣數字化升級改造,改造后的首次臨界啟動對改造工程具有重要意義。為保證反應堆啟動安全,需要解決升級改造后在極低光激中子水平下臨界啟動中存在的核測量盲區(qū)問題,首先對長期停堆后堆內剩余光激中子源強、核測量盲區(qū)以及臨界棒位進行了理論計算與分析研究,在此基礎上提出了在無外加啟動中子源條件下首次臨界啟動的實驗技術方案。在無參考數據的情況下,實驗進程完全按理論設計的預期進行,臨界啟動一次成功;啟動過程中核功率參數得到有效監(jiān)測,啟動測量裝置與堆外電離室測量范圍銜接完備,臨界棒位理論值與實驗值的誤差小于0.84%,實驗結果與理論計算結果符合良好,表明了這項實驗技術的合理可行。

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圖5棒位外推曲線

圖4棒位外推曲線4結語

圖1D(γ,n)H反應截面

裂變產物釋放的γ光子與氘核發(fā)生反應的閾能為2.225MeV[6]，反應截面如圖1所示[7]。光激中子的強度與裂變產物緩發(fā)γ光子能量與強度有關，即與反應堆運行功率、運行時間和停堆時間有關。隨著停堆時間的增加，γ光子強度將隨之衰減，進而導致光激中子產生率降低。

圖2γ光子強度隨衰變時間相對變化曲線（E≥2.225MeV)

由表2數據和圖1所示D（γ，n)H反應截面，計算得到停堆后1000d時刻堆內光激中子總的源強為1.36×107n?s-1。2.3核測量“盲區(qū)”計算分析

圖3核測量探測器布置示意圖

在臨界啟動前，中子探測器的響應特性及其在孔道內軸向高度位置在堆內進行了測試，1#啟動電離室最大電流顯示為2.75×10-9A,2#電離室最大電流顯示為3.2×10-9A，中子計數管計數值大于2×103s-1。3.2有光激中子源時的棒位法外推臨界過程

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