Прецизионные расчеты экспериментов по прохождению нейтронов через слои отражателя на стендах БФС для пополнения верификационной базы обоснования РУ со свинцовым теплоносителем

16.09.2020 2020 - №03 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

Г.М. Жердев О.Н. Андрианова Ж.В. Боровская А.П. Жирнов Е.С. Теплухина

https://doi.org/10.26583/npe.2020.3.13

Представлены результаты работ, связанных с пополнением верификационной базы и оценки расчетной погрешности определения энерговыделения в стальном отражателе реакторной установки (РУ) со свинцовым теплоносителем на основе выполненных в разные годы экспериментов на критических сборках БФС посредством анализа и пересмотра проведенных ранее расчетно-экспериментальных исследований по прохождению нейтронов через слои стального отражателя. В рассмотрение включены эксперименты на стенде БФС-66 по моделированию потоков нейтронов и фотонов в защитных композициях РУ, а также эксперименты на стендах БФС-64 и БФС-80-2 по моделированию прохождения нейтронов и гамма-квантов через слои отражателей РУ из различных материалов. Информация, представленная в выпущенных ранее материалах по описанию указанных экспериментов, проанализирована и дополнена соответствующими данными, необходимыми для составления детальных расчетных моделей для прецизионных нейтронно-физических кодов. На основании актуализированных и уточненных данных созданы детальные прецизионные расчетные модели с подробным описанием гетерогенной структуры БФС и экспериментальных устройств и выполнены расчеты, подтверждающие их работоспособность. Расчеты выполнены с использованием кодов на основе методов Монте-Карло (MCU-BR, MCNP, ММК-РФ, ММК-РОКОКО) с константами БНАБ-РФ, MDBBR50 и файлами РОСФОНД основных нейтронно-физических характеристик, измеряемых на сборках БФС-66, -64, -80-2. Разработанные расчетные модели рассмотренных нейтронно-физических экспериментов могут быть использованы для обоснования проектов реакторов на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем, верификации расчетных кодов и констант, обоснования константной составляющей погрешности характеристик реакторных установок.

Ссылки

1. DICE – Database for the International Criticality Safety Benchmark Evaluation Project. Электронный ресурс: https://www.oecd-nea.org/science/wpncs/icsbep/dice.html (дата доступа 06.04.2020).
2. ICSBEP – International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments, NEA/NSC/DOC(95). Электронный ресурс: https://www.oecd-nea.org/science/wpncs/icsbep/handbook.html (дата доступа 06.04.2020).
3. IRPhEP – International Reactor Physics Experiments Evaluation Project. Электронный ресурс: https://www.oecd-nea.org/science/wprs/irphe/ (дата доступа 06.04.2020).
4. РБ-061-11 Положение о проведении верификации и экспертизы программных средств по направлению «Нейтронно-физические расчеты». Электронный ресурс: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293796/4293796222.htm (дата доступа 06.04.2020).
5. Dulin V., Matveenko I., Rozhikhin E. et.al. An Overview of the Experiments Performed at the BFS Facilities and Evaluated for the International Reactor Physics Experiment Evaluation Project. // Nucl. Sci. and Eng. – 2014. – Vol. 178. – No. 3.
6. Gomin E.A., Gurevich M.I., Maiorov L.V. Status of MCU. / Programme and Book of Abstracts. Advanced Monte Carlo on Radiation Physics, Particle Transport Simulation and Applications, Monte Carlo 2000, October 23 – 26, 2000. – Lisbon, Portugal, 2000. – PP. 2003-2004.
7. Андрианова О.Н., Мантуров Г.Н., Рожихин Е.Ю. Применение неаналоговых методов в коде MCNP для расчетного анализа измерений скоростей реакций на критических сборках БФС. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 2. – С. 66-76.
8. Жердев Г.М., Кислицина Т.С., Николаев М.Н. Система комбинированных констант РО-КОКО – современное состояние, результаты тестирования с геометрическим модулем ММК. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2018. – № 2. – С. 47-57; DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2018.2.05 .
9. Андрианова О.Н., Головко Ю.Е., Мантуров Г.Н. Верификация константного обеспечения РОСФОНД/БНАБ-РФ в расчетах международного теста OECD/NEA по критической безопасности систем с МОКС-топливом. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2018. – № 3. – С. 160-170; DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2018.3.09 .
10. Митенкова Е.Ф., Новиков Н.В. Особенности нейтронно-физических расчетов быстрых реакторов с натриевым теплоносителем и смешанным оксидным топливом. // Атомная энергия. – 2010. – Т. 109. – Вып. 5. – С.253-262.
11. Данилычев А.В., Коробейникова Л.В., Серегин А.С. и др. Международная оценка коэффициентов реактивности материалов в тестовой модели МАГАТЭ (гибридная активная зона реактора БН-600). // ВАНТ. Cер. Ядерные константы. – 2002. – Т. 1-2. – C. 89-108.
12. Кочетков А.Л., Матвеенко И.П., Семенов М.Ю., Хомяков Ю.С. и др. Критические эксперименты на стенде БФС-2 в поддержку размещения МОКС-топлива в реакторы БН. // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. – 2007. – № 2. – С. 16-27.
13. Блыскавка А.А., Моисеев А.В., Семенов М.Ю. и др. Анализ точности расчета распределения поля энерговыделения в БН-600. // Атомная энергия. – 2010. – Т. 108. – Вып. 2. – С. 63-70.
14. Mitenkova E.F., Novikov N.V. The calculated neutronic characteristics against reconstructed ones at (U-Pu) experiments. // Proc. of the PHYTRA2, Fez, Morocco, September 26-28. – 2011. – Paper 056.

интегральные эксперименты БФС прецизионные модели БНАБ-РФ РОСФОНД MCU-BR ММК-РФ ММК-РОКОКО