chapter.11.反应堆的物理启动解析ppt课件.ppt

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1、反应堆的物理启动本科教学（48学时）2021/8/90哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟ABCⅠⅡ60.反应堆物理启动试验⑴目的物理启动是指反应堆的首炉装载或更换燃料组件后反应堆的首次启动。其主要目的是充分了解反应堆的物理性能，指导反应堆的安全运行。具体包括：使反应堆安全的、顺利的首次达到临界状态；在零功率状态、以及在逐步提升功率至额定功率状态下稳定运行过程中的各功率台阶上，验证堆芯的有关物理参数的测量是否满足堆芯设计，并满足有关的安全准则；2021/8/91哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟60.反应堆物理启动试验2021/8/9哈尔滨工程大学核科学

2、与技术学院李伟2对堆内和堆外的核仪表系统的性能进行测量和检验，对堆外核仪表系统进行刻度，以便对反应堆的运行状态提供正确、有效的监测，并对控制保护系统提供正确的核测信号；通过对堆芯硼浓度和功率分布的监测，保证在反应堆功率运行期间堆芯的安全性和验证堆芯核设计计算的准确性；在整个堆芯物理启动试验过程中，有关的系统和仪器仪表将经受考验，有关的运行和试验规程将得到检验；证明安全分析中的一些假设条件是正确的。60.反应堆物理启动试验2021/8/9哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟3⑵内容反应堆物理启动试验一般分为：反应堆首次临界、低功率试验和提升功率试验三大部分

3、。①反应堆首次临界反应堆首次临界试验是在热态额定工况下，进行首次物理启动，达到临界，实现反应堆的自持链式裂变反应。60.反应堆物理启动试验2021/8/9哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟4主要试验内容包括：堆芯初始临界；源量程和中间量程通道、中间量程和功率量程通道的线性和重叠性测量；Doppler发热点（核加热点）和零功率物理试验功率水平的确定；反应性仪的校正试验。60.反应堆物理启动试验2021/8/9哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟5②低功率试验低功率物理试验主要是在热态，零功率或功率稍高于零功率时进行的反应堆物理试验，所取得的试验数据用来为运

4、行服务和校核理论计算。主要试验内容包括：控制棒价值测量；硼价值测量；慢化剂温度系数测量；最小停堆深度验证；模拟控制棒“弹棒”事故试验；功率分布测量试验（P<2％FP）。60.反应堆物理启动试验2021/8/9哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟6③提升功率试验通过临界和低功率试验，为反应堆的安全运行提供了必要的试验数据，反应堆可以逐级提升功率，一般分为15％、25％、50％、75％和100％等几个功率水平。在每一级功率水平上都要严格检查反应堆运行是否正常，进行必要的调整与试验，分析安全可靠性，校核各项指标是否符合设计要求。60.反应堆物理启动试验2021

5、/8/9哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟7主要试验内容包括：功率分布测量试验；功率系数测量；堆内外核测仪表互校试验；控制棒组件落棒试验；中毒曲线测量；碘坑测量。61.反应堆内的外中子源⑴外中子源的作用在大多数的反应堆中，都安置有外中子源。反应堆中采用外中子源的目的主要是：“点火”，提供自持链式裂变反应最初的中子；消除反应堆启动时测量盲区。2021/8/98哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟61.反应堆内的外中子源2021/8/9哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟9提升61.反应堆内的外中子源⑵几种外中子源①(α,n)中子源利用放射性同位素226Ra、

6、210Po、239Pu或241Am发射出的α粒子，用其轰击9Be和7Li等元素，即可产生不同能量的中子。反应堆启动时常用的一种中子源便是是210Po-9Be源。其反应如下：2021/8/910哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟61.反应堆内的外中子源210Po的半衰期较短，为138.376d，当反应堆运行一段时间后，210Po会较快的衰变完。210Po-9Be源主要用于反应堆的首次启动中，称其为初级中子源。2021/8/911哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟61.反应堆内的外中子源②自发裂变中子源对于重核，其不仅可发生诱发裂变，还能够发生自发裂变。比

7、如：235U和238U。对于适合做自发裂变中子源的重核，应当具有较大的衰变常量λ或较小的自发裂变半衰期T1/2。目前使用的自发裂变中子源为252Cf，其自发裂变的半衰期为85.5a，α衰变的半衰期为2.7a，有效半衰期为2.65a。252Cf主要用于反应堆的首次启动，即主要作为初级中子源。2021/8/912哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟61.反应堆内的外中子源③(γ,n)中子源Ⅰ.123Sb-9Be源为了解决反应堆后续运行以及再次启动的问题，需要在反应堆中设置次级中子源。在反应堆中常用的次级中子源一般为(γ,n)中子源。例如：123Sb-9Be源

8、，其反应式为：2021/8/913哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟61.反应堆内的外中子源次