Сравнение методов расчёта нейтронно-физических характеристик тепловыделяющей сборки ВВЭР-1200

20.03.2022 2022 - №01 Физика и техника ядерных реакторов

А.В. Лавроненко В.Г. Саванков Р.А. Внуков Е.А.Чистозвонова

https://doi.org/10.26583/npe.2022.1.04

Представлены результаты нейтронно-физического расчёта тепловыделяющей сборки (ТВС) ВВЭР-1200 с использованием программного комплекса Serpent 2. В исследовании сравниваются нейтронно-физические характеристики при моделировании выдержки топлива между реакторными кампаниями в процессе выгорания и при её отсутствии. В первом варианте моделировалась топливная кампания ТВС с 30-дневными выдержками между реакторными кампаниями. Второй вариант предполагал моделирование топливной кампании ТВС без выдержки. Были определены бесконечные коэффициенты размножения нейтронов, зависимость концентраций нуклидов ксенона, самария и гадолиния от глубины выгорания топлива. Замечено отсутствие различий в изменении концентрации изотопов гадолиния, расхождение значений коэффициента размножения, накопления изотопов самария в процессе кампании.

Ссылки

1. Korkmaz M. E., Agar O., Buyuker E. Burnup Analysis of the VVER-1000 Reactor using Thorium-Based Fuel. // Kerntechnik. – 2014. – Vol. 79. – No. 6. – PP. 478-483. DOI: https://doi.org/10.3139/124.110449 .
2. Giusti V., Ambrosini W., Mercatali L., Venturini A. Neutronic Investigations of MOX and LEU Fuel Assemblies for VVER Reactors. Электронный ресурс: https://core.ac.uk/download/pdf/79616503.pdf (дата доступа 29.09.2021).
3. Mercatali L., Venturini A., Sanchez V.H. New Solutions for the OECD VVER-1000 LEU and MOX Burnup Computational Benchmark. Электронный ресурс: https://publikationen.bibliothek.kit.edu/230098149/3816710 (дата доступа 29.09.2021).
4. Lotsch T. Fuel Assembly Burnup Calculations for VVER Fuel Assemblies with the Monte Carlo code Serpent. // Kerntechnik. – 2014. – Vol. 79. – No. 4. – PP. 295-302. DOI: https://doi.org/10.3139/124.110455 .
5. Vnukov R.A. Zhavoronkova I.A., Kolesov V.V., Karpovich G.V., Teplyakova A.R. Effect of Gadolinium Absorber Radial Profiling in Fuel Pins on VVER-1000 Assembly Neutron-Physical Characteristics. // Journal of Physics: Conf. Series. – 2020. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1689/1/012043 .
6. Внуков Р.А., Колесов В.В., Жаворонкова И.А., Котов Я.А., Праманик М.Р. Влияние размещения выгорающего поглотителя на нейтронно-физические характеристики тепловыделяющей сборки ВВЭР-1200. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2021. – № 2. – С. 27-38. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.2.03 .
7. Абу Сондос М.A., Демин В.М., Савандер В.И. Оценка возможности использования Eu2O3 в качестве выгорающего поглотителя в реакторе ВВЭР-1200. // Глобальная ядерная безопасность. – 2019. – № 1 (30). – С. 39-46. DOI: https://doi.org/10.26583/gns-2019-01-04 .
8. Строганов А.А., Курындин А.В., Киркин А.М., Аникин А.Ю., Синегрибов С.В., Курбатова М.В. Опыт использования программного средства Serpent для проведения оценок параметров ядерной безопасности систем, содержащих ядерное топливо. // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2014. – Т. 7. – № 1.– С. 59-65.
9. Novak O., Chvala O., Nicholas P., Luciano B., Maldonado I. VVER 1000 Khmelnitskiy Benchmark Analysis Calculated by Serpent 2. // Annals of Nuclear Energy. – 2017. – Vol. 110. – PP. 948-957. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2017.08.011 .
10. Leppaanen J., Pusa M., Viitanen T., Valtavirta V., Kaltiaisenaho T. The Serpent Monte Carlo Code: Status, Development and Applications in 2013. // Ann. Nucl. Energy. – 2015. – Vol. 82. – PP.142-150. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2014.08.024 .
11. Leppaanen J. Burnup Calculation Methodology in Serpent. Электронный ресурс: http://montecarlo.vtt.fi/download/Serpent2_BU.pdf (дата доступа 29.09.2021).
12. SERPENT – MCRPBCC. Электронный ресурс: http://montecarlo.vtt.fi (дата доступа 29.09.2021).
13. VVER-1200 reactor core (V-392M). Электронный ресурс: https://ppt-online.org/ 274776 (дата доступа 29.09.2021).
14. Frybortova L. Recommended Strategy and Limitations of Burnable Absorbers used in VVER Fuel Assemblies. // Nuclear Science and Techniques. – 2019. – Vol. 30. – No. 129. – P. 14. DOI: https://doi.org/10.1007/s41365-019-0651-x .
15. Status Report for Advanced Nuclear Reactor Designs. Report 108, VVER-1200 (V491) (VVER-1200 (V-491)). Электронный ресурс: http://www.iaea.org/NuclearPower/Downloadable/aris/2013/36.VVER-1200(V-491).pdf. (дата доступа 29.09.2021).
16. Khrais R.A., Tikhomirov G.V., Saldikov I.S., Smirnov A.D. Neutronic Analysis of VVER-1000 Fuel Assembly with Different Types of Burnable Absorbers using Monte-Carlo Code Serpent. // J. Phys.: Conf. Series. – 2019. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1189/1/012002 .
17. Khoshahval F., Foroutan S. S., Zolfaghari A., Minuchehr H. Evaluation of Burnable Absorber Rods Effect on Neutronic Performance in Fuel Assembly of VVER-1000 Reactor. // Annals of Nuclear Engeneering. – 2016. – Vol. 87. – PP. 648-658. DOI: https://doi.org/10.1016/j.anucene.2015.10.012 .
18. Abu Sondos M.A., Demin V.M., Savander V.I. The effect of burnable absorbers (Gd and Eu) on the neutronphysical characteristics of fuel assemblies of VVER-1000 reactors. //Journal of Physics: Conf. Series. – 2019. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1189/1/012003 .

тепловыделяющая сборка нейтронно-физические характеристики Serpent выдержка и модельная перегрузка топлива самарий ксенон выгорание топлива бесконечный коэффициент размножения отклонение сечение поглощения

Ссылка для цитирования статьи: Лавроненко А.В., Саванков В.Г., Внуков Р.А., Чистозвонова Е.А. Сравнение методов расчёта нейтронно-физических характеристик тепловыделяющей сборки ВВЭР-1200. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2022. – № 1. – С. 45-53. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2022.1.04 .