DRAGON程序處理含釷燃料的適用性評價及CANFLEX組件計算.pdf

1、當(dāng)前核電燃料多依賴于235U，按目前核電發(fā)展速度，235U資源將在化石燃料前消耗殆盡。232Th是可轉(zhuǎn)換核素，在俘獲中子后可增殖成為易裂變核素233U。我國釷資源儲量約是鈾資源儲量的6倍，且釷基燃料產(chǎn)生的高放長壽命核廢物量較鈾燃料更少。因此，開展釷基燃料的相關(guān)研究將對核裂變能可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　DRAGON程序加載WLUP項目提供的核數(shù)據(jù)庫處理鈾燃料具有較好的計算精度，但是對于釷基燃料問題，由于涉及釷元素的核數(shù)據(jù)精度及釷

2、、鈾重核間的共振干涉效應(yīng)，其適用性有待進一步探究。
　　使用DRAGON程序加載WLUP項目提供的核數(shù)據(jù)庫驗算釷鈾基準(zhǔn)問題，進而評價DRAGON程序及WLUP數(shù)據(jù)庫用于處理釷基燃料的可靠性及計算精度。結(jié)果表明：DRAGON程序在默認網(wǎng)格參數(shù)、慢化劑體積份額較高的情況下，計算結(jié)果誤差隨慢化劑與燃料體積比的擴大而增加；經(jīng)網(wǎng)格間距調(diào)整后，其結(jié)果有所改善。在網(wǎng)格優(yōu)化的基礎(chǔ)上，處理輕水慢化釷鈾柵元問題時，endfb6與 endfb6gx數(shù)據(jù)

3、庫的計算結(jié)果最優(yōu)；處理重水慢化釷鈾柵元問題時，jendl3、jendl3gx數(shù)據(jù)庫的結(jié)果與基準(zhǔn)的實驗值最為接近。
　　DRAGLIB格式核數(shù)據(jù)庫是DRAGON程序自有的核數(shù)據(jù)庫格式，具有能譜劃分更細、核素種類更全、燃耗鏈更完整、支持先進共振計算方法等優(yōu)點。本文還探討了通過NJOY程序加工DRAGLIB格式數(shù)據(jù)庫的流程，并進行了初步可靠性驗證。
　　CANFLEX組價是先進坎杜堆（ACR）所采用的組件類型，使用DRAGON程序

4、分別對鈾燃料與釷燃料的CANFLEX組價建模，并進行中子學(xué)初步計算。結(jié)果表明：對于鈾燃料CANFLEX組件，4圈燃料棒核子密度隨燃耗深度的變化有所不同，最外圈燃料棒的235U核子密度下降最為明顯，中心燃料棒由于存在毒物Dy元素，其核子密度變化最為平緩。對于含釷CANFLEX組件，232Th元素的核子密度隨燃耗的深入程下降趨勢。233U隨著232Th的增殖積存量逐漸增加，核子密度程上升趨勢。
　　本研究的計算模型與結(jié)果可進一步用于開