Рішення бенчмарка Х2 щодо визначення ізотопного складу відпрацьованого ядерного палива ВВЕР-1000 з використанням пакета програм SCALE
DOI:
https://doi.org/10.32918/nrs.2023.4(100).07Ключові слова:
бенчмарк Х2, реактор ВВЕР-1000, відпрацьоване ядерне паливо, ізотопний склад, пакет програм SCALEАнотація
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.
Завантаження
Посилання
SCALE. A modular code system for performing standardized computer analyses for licensing evaluation. ORNL/TM-2005/39 Version 6 Vols. I-III. ORNL, January 2009.
Kovbasenko, Yu., Khalimonchuk, V., Kuchin, A., Bilodid, Ye., Yeremenko, M., Dudka, O. (2002). Validation of SCALE sequence CSAS26 for criticality safety analysis of VVER and RBMK fuel designs. NUREG/CR-6736.
Set of core components for VVER-1000 (320, 338, 302). Catalogue description U 0401.21.00.000 DKO, 2003.
Lötsch, T., Khalimonchuk, V., Kuchin, A. Proposal of a benchmark for core burnup calculations for a VVER-1000 reactor core. 19th AER Symposium on Reactor Physics and Reactor Safety. Varna, Bulgaria, 21-25 October 2009.
Lötsch, T., Khalimonchuk, V., Kuchin, A. Corrections and additions to the proposal of a benchmark for core burnup calculations for a VVER-1000 reactor. 20th Symposium of AER on VVER Reactor Physics and Reactor Safety. Hanasaari, Espoo, Finland, 20-24 September 2010.
Lötsch, T., Khalimonchuk, V., Kuchin, A. Solutions for the Task 1 and Task 2 op the benchmark for core burnup calculations for a VVER-1000 reactor. 21st Atomic Energy Research Symposium on WWER Physics and Reactor Safety. Dresden, Germany, 19-23 September 2011.
Lötsch, T., Khalimonchuk, V., Kuchin, A. Consolidated data for Task 1 and status of Task 2 of the benchmark for core burnup calculations for a VVER-1000 Reactor. 22 Symposium of AER on VVER Reactor Physics and Safety. Průhonice, Czech Republic, 01-05 October 2012.
Schulz, G. NESSEL code manual version 6.09a. K.A.B. GmbH, Berlin, 2001.
Malte Edenius, Kim Ekberg, Bengt H. Forssen, Dave Knott. CASMO-4 - A fuel assembly burn up program, User's Manual, Version 1.28.05. Studsvik/SOA-95/1. STUDSVIK of America, Inc., USA, STUDSVIK Core Analysis AB, Sweden, 1995.
Casal, J., J., Stamm'ler, R., J., J., Villarino, E., A., Ferri, A. A. HELIOS: Geometric capabilities of a new fuel-assembly program. Proc. Int. Topical Meeting on Advances in Mathematics, Computations, and Reactor Physics, Pittsburgh, Pennsylvania, April 28-May 2, 1991, Vol. 2, p. 10.2.1.1-13.
