球床式高温气冷堆精细化堆芯核素积存量计算方法研究

作     者：曹成昊 陈海英 王雯毅 梁金刚 佘顶 曹建主 CAO Chenghao;CHEN Haiying;WANG Wenyi;LIANG Jingang;SHE Ding;CAO Jianzhu

作者机构：清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 生态环境部核与辐射安全中心北京100082 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2025年第59卷第5期

页      面：1075-1084页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(20211710195) 

主　　题：球床式高温气冷堆 堆芯核素积存量 堆芯燃耗分布 卸料燃耗 

摘      要：球床式高温气冷堆多次通过的燃料管理方式和燃料球随机流动特性,为堆芯核素积存量计算带来挑战。传统基于集总参数的计算方法难以考虑源项计算中各因素的空间分布,也无法体现燃料球间核素积存量差异。本文基于堆芯功率分布和随机抽样技术,提出一种精细到燃料球的堆芯核素积存量计算方法,即逐球抽样功率历史并进行燃耗计算,获得堆芯核素积存量及其空间分布。以高温气冷堆核电站示范工程为研究对象,本文比较了精细方法与传统方法的差异,并分析燃料球流速分布对堆芯燃耗分布的影响。结果表明,精细方法得到裂变产物总积存量略低于传统方法,堆芯平均燃耗略大,且不均匀流速模型与均匀流速模型相比,轴向燃耗梯度较平均,卸料燃耗分布更集中。本文方法为进一步提高堆芯积存量计算精度提供重要理论基础。