使用均匀混合型燃料组件的压水堆钍-铀增殖循环研究-论文.pdf

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1、第48卷第8期原子能科学技术Vo1．48，NO．82014年8月AtomicEnergyScienceandTechnologyAug．2O14使用均匀混合型燃料组件的压水堆钍一铀增殖循环研究周明，沈季，于悦海，张文杰(深圳中广核工程设计有限公司上海分公司，上海200241)摘要：为提升压水堆燃料利用率，设计了一种包含适量Th和。U的均匀混合型燃料组件。对该型燃料组件的核特性分析表明，其具备随燃耗增加kinf下降更缓慢的特性，有利于堆芯获得更长的循环长度。以岭澳核电厂一号机组为例，对包含均匀混合型含钍燃料组件的堆芯进行了分析，结果表明，当前压水堆中采用均匀混

2、合型含钍燃料组件是可行的，并且具备U利用率高、堆芯循环长度长的优势。关键词：钍一铀循环；压水堆；增殖中图分类号：TL249文献标志码：A文章编号：1000-6931(2O14)08—1364—05doi：10．7538／yzk．2014．48．08．1364StudyonPWRThorium—uraniumBreedingCycleUsingUniformlyMixedFuelAssemblyZHOUMing，SHENJi，YUYue—hai，ZHANGWen—jie(ShanghaiBranchofChinaNuclearPowerDesignCo．，Lt

3、d．(Shenzhen)，Shanghai200241，China)Abstract：InordertoimprovetheutilizationrateofPWRnuclearruel，akindofuniformlymixedthorium—uraniumassemblieswhichcontainsuitablequantityof。。。Thand∞Uweredeveloped．Neutronicscalculationandanalysisshowthat是fofthenewassembliesdecreaseswiththeincreaseofbu

4、rnupslowly．Thispropertyisverygoodforextendingreactorcorecyclelifetime．Unit1ofLingAoNuclearPowerPlantwaschosenasreferencecore，andthorium—uraniummixedcorewasformedbyfeedingthoriumassemblies．Throughcorrespondinganalysis，theconclusionindicatesthatuniformlymixedthorium—uraniumassemblies

5、suitexitingPWRsandhaveadvantagesin∞UutilizationandlongcyclelifetimeWasobtained．Keywords：thorium—uraniumfuelcycle；PWR；breeding随着世界核能的发展，铀资源紧张的矛盾国内也针对压水堆钍一铀燃料循环开展了大量日益凸显。合理开发利用钍资源，可有效补充研究，其中涉及分立型钍一铀燃料组件及均铀资源在核能中应用的不足Ⅲ，因此，钍一铀循匀混合型钍一铀燃料组件嘲的研究。文献[6]指环研究已受到核能界各机构的广泛关注。出，仅用。船Th代替燃料组件中的∞U时

6、，较多收稿日期：2013—05—29；修回日期：2013—06—28作者简介：周明(1983)，男，山东滕州人，工程师，硕士，软件工程专业第8期周明等：使用均匀混合型燃料组件的压水堆钍一铀增殖循环研究1365数量跎Th的加入会显著降低组件的反应性，显291．4℃)状态。燃料组件芯块参数和计算结著缩短循环寿期，降低驼Th的转化效率；大幅果列于表1。提高。U富集度后可获得较为满意的循环寿由表1可见，PARAGoN程序对于含钍燃期，但大幅增加了经济成本，且依然无法获取饱料组件的中子学计算基本适用。和的U。因此，仅使用Th代替燃料组件中的∞U所形成的均匀混合型钍一铀

7、燃料组件是2含钍燃料组件特性分析不可取的。选择。U、238U、233U和Th质量分数分本文改进文献[6]中燃料组件的设计，在使别为3．7、48．35、0．96和46．99的含钍用。。Th替代燃料组件中鲳U的同时，加入适量燃料组件进行分析。同时选择富集度为3．7％的U核素，以形成一种新的均匀混合型钍一铀的UO燃料组件作为对比。燃料组件(下称含钍燃料组件)。并参考岭澳核计算工况均为岭澳核电厂一号机组满功率电厂一号机组燃料管理方案，逐步将含钍燃料工况，硼浓度取固定值600ppm。无限增殖因组件加人堆芯。数志。235U核密度233U核密度和∞Pu核密度随燃耗的变化示

8、于图1。1分析方法由图1a可知，含钍燃料组件的志。在