Рішення бенчмарка Х2 щодо визначення ізотопного складу відпрацьованого ядерного палива ВВЕР-1000 з використанням пакета програм SCALE

Q2 Energy

Nuclear and Radiation Safety Pub Date : 2023-12-14 DOI:10.32918/nrs.2023.4(100).07

Y. Kovbasenko, Ye. Bilodid

{"title":"Рішення бенчмарка Х2 щодо визначення ізотопного складу відпрацьованого ядерного палива ВВЕР-1000 з використанням пакета програм SCALE","authors":"Y. Kovbasenko, Ye. Bilodid","doi":"10.32918/nrs.2023.4(100).07","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"З використанням даних розрахункового бенчмарка Х2 проведено аналіз похибки розрахунків коефіцієнта розмноження нейтронів та ізотопного складу відпрацьованого ядерного палива реактора ВВЕР‑1000 під час його опромінення в активній зоні реактора за допомогою програмних модулів CSAS6 та TRITON пакета програм SCALE. \nБенчмарк Х2 було розроблено для моделювання нейтронно-фізичних характеристик ядерного палива та активної зони реактора ВВЕР-1000 за експлуатаційними даними енергоблока № 2 Хмельницької АЕС (Україна). \nРозрахунки проводилися з використанням детальної тривимірної моделі реакторної чарунки зі штатною паливною збіркою реактора ВВЕР‑1000 типу ТВЗ-А, розробленої для пакета програм SCALE. Відповідно до матеріалів бенчмарка були використані номінальні значення геометричних та матеріальних параметрів ТВЗ-А, а також номінальні умови опромінення палива в активній зоні енергоблока № 2 Хмельницької АЕС. \nБуло виконано розрахунки з визначення коефіцієнта розмноження нейтронів реакторної чарунки та ізотопного складу ядерного палива залежно від глибини вигоряння в діапазоні 0 – 60 МВт∙діб/кгU. Відповідно до матеріалів бенчмарка були визначені концентрації в опроміненому паливі 9 ізотопів: 235U, 238U, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 155Gd, 157Gd, 135Xe та 149Sm залежно від глибини вигоряння палива. \nРезультати розрахунків нейтронно-фізичних характеристик сучасного відпрацьованого ядерного палива реактора ВВЕР-1000 з використанням пакета програм SCALE показують дуже хороший збіг з результатами бенчмарка.","PeriodicalId":38519,"journal":{"name":"Nuclear and Radiation Safety","volume":"30 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Nuclear and Radiation Safety","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.32918/nrs.2023.4(100).07","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q2","JCRName":"Energy","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

З використанням даних розрахункового бенчмарка Х2 проведено аналіз похибки розрахунків коефіцієнта розмноження нейтронів та ізотопного складу відпрацьованого ядерного палива реактора ВВЕР‑1000 під час його опромінення в активній зоні реактора за допомогою програмних модулів CSAS6 та TRITON пакета програм SCALE. Бенчмарк Х2 було розроблено для моделювання нейтронно-фізичних характеристик ядерного палива та активної зони реактора ВВЕР-1000 за експлуатаційними даними енергоблока № 2 Хмельницької АЕС (Україна). Розрахунки проводилися з використанням детальної тривимірної моделі реакторної чарунки зі штатною паливною збіркою реактора ВВЕР‑1000 типу ТВЗ-А, розробленої для пакета програм SCALE. Відповідно до матеріалів бенчмарка були використані номінальні значення геометричних та матеріальних параметрів ТВЗ-А, а також номінальні умови опромінення палива в активній зоні енергоблока № 2 Хмельницької АЕС. Було виконано розрахунки з визначення коефіцієнта розмноження нейтронів реакторної чарунки та ізотопного складу ядерного палива залежно від глибини вигоряння в діапазоні 0 – 60 МВт∙діб/кгU. Відповідно до матеріалів бенчмарка були визначені концентрації в опроміненому паливі 9 ізотопів: 235U, 238U, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 155Gd, 157Gd, 135Xe та 149Sm залежно від глибини вигоряння палива. Результати розрахунків нейтронно-фізичних характеристик сучасного відпрацьованого ядерного палива реактора ВВЕР-1000 з використанням пакета програм SCALE показують дуже хороший збіг з результатами бенчмарка.

查看原文本刊更多论文

使用 SCALE 软件包确定 VVER-1000 乏核燃料同位素成分的 X2 基准解决方案

利用 X2 设计基准的数据，使用 SCALE 软件包的 CSAS6 和 TRITON 软件模块分析了 VVER-1000 反应堆乏核燃料在堆芯中辐照期间的中子倍增因子和同位素组成的计算误差。X2 基准是根据赫梅利尼茨基核电厂 2 号机组（乌克兰）的运行数据开发的，用于模拟核燃料和 VVER-1000 堆芯的中子物理特性。计算使用的是为 SCALE 软件包开发的带有 VVER-1000 TVS-A 反应堆标准燃料组件的详细反应堆堆芯三维模型。根据基准材料，使用了 TVS-A 的几何参数和材料参数的标称值，以及 KhNPP 2 号机组堆芯中燃料辐照的标称条件。通过计算确定了反应堆堆芯的中子倍增因数以及核燃料的同位素组成，具体取决于 0-60 兆瓦/天/千克铀的燃耗深度。根据基准材料，测定了辐照燃料中 9 种同位素的浓度：235U、238U、239Pu、240Pu、241Pu、155Gd、157Gd、135Xe 和 149Sm。使用 SCALE 软件包对来自 VVER-1000 反应堆的现代乏核燃料的中子物理特性进行计算的结果表明，与基准结果非常吻合。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Nuclear and Radiation Safety Energy-Nuclear Energy and Engineering

CiteScore

0.80

自引率

0.00%

发文量

期刊介绍： General issues of nuclear energy use; nuclear energy (reactor theory and calculations, operation of nuclear power plants, NPP safety analysis (probabilistic safety analysis, deterministic safety analysis), research reactors, nuclear fuel and structural materials, fuel elements; neutron physics; general safety issues; decommissioning of nuclear facilities; long-term operation, spent fuel and radioactive waste management; radiation safety; I&C, physical protection.