基于mcnp程序的ap1000反应堆屏蔽分析研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文基于MCNP程序的AP1000反应堆屏蔽分析研究硕士研究生：陈德锋指导教师：沈明启教授学科、专业：辐射防护及环境保护论文主审人：刘春雨副教授哈尔滨工程大学2013年6月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文基于MCNP程序的AP1000反应堆屏蔽分析研究硕士研究生：陈德锋指导教师：沈明启教授学位级别：工学硕士学科、专业：辐射防护及环境保护所在单位：核科学与技术学院论文提交日期：2013年6月7日论文答辩日期：2013年6月13日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedI

2、ndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngShieldingAnalysisofAP1000ReactorbyMCNPCodeCandidate:ChenDefengSupervisor:Prof.ShenMingqiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:RadiationandEnvironmentalProtectionDateofSubmission:June,2013DateofOralExaminati

3、on:June,2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校

4、保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字

5、）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于MCNP程序的AP1000反应堆屏蔽分析研究摘要作为第三代核电技术的典型代表，AP1000成为我国重点引进的核电项目。当前学术领域关于AP1000的研究方向主要集中在其非能动安全系统上，而对于反应堆屏蔽计算的研究较少。本文主要使用MCNP计算程序对AP1000反应堆进行屏蔽计算和分析，为核电站的辐射防护提供参考。本文主要使用基于蒙特卡罗方法的MCNP计算程序对AP1000堆芯及反应堆结构进行建模。MCNP程序具有强大的三维描述能力，适用于反应堆等复杂结构的粒子输运计算，参考AP1000技

6、术资料完成MCNP输入卡的编写，更改记数卡可以方便的获取不同粒子输运的计算数据。本文的MCNP计算过程分为堆芯的临界计算和反应堆的屏蔽计算两部分。在临界计算中确定了控制棒插入深度和可燃毒物涂层长度等数据，计算了额定功率下的有效增值系数。在以上临界条件的基础上，计算了堆芯径向和轴向的中子通量密度，堆芯径向和轴向的功率分布。经分析，计算数据符合压水堆特性，堆芯功率展平效果良好。在屏蔽计算中使用功率密度节块法对AP1000反应堆进行屏蔽计算建模，计算了反应堆轴向和周向中子通量密度，轴向和周向光子通量密度分布。经分析和对比，AP100

7、0反应堆可以保证堆芯内部中子和光子通量密度得到有效的减少，中子从堆芯输运到压力容器外壁减少了7个数量级，压力容器外表面的中子通量密度为9.23×107n·cm-2·s-1，光子由堆芯到压力容器外部光子通量密度减小了7个数量级，反应堆外光子通量密度为4.15×108n·cm-2·s-1。压力容器内壁的快中子注量满足USNRC的设计参考标准，压力容器在寿期内的结构安全符合规定。对比了中子衬垫和热屏蔽两种堆内结构对压力容器内壁的快中子注量率的影响，结果表明中子衬垫可以有效的减小快中子注量率的峰值。关键词：AP1000；屏蔽计算；MC

8、NP；蒙特卡罗方法哈尔滨工程大学硕士学位论文基于MCNP程序的AP1000反应堆屏蔽分析研究ABSTRACTAsatypicalrepresentativeofthethird-generationnuclearpowertechnology,AP1000wasintrodu