Effect of Axial Distribution of Gadolinium Burnable Poison in Advanced Pressurized Water Reactor Assembly

Hend M. Saad; Riham Refeat; Moustafa Aziz; H. Mansour

doi:10.32918/nrs.2019.4(84).06

Автор(и)

Hend M. Saad Відділ технічного забезпечення ядерної безпеки, Орган регулювання ядерної та радіологічної безпеки, Наср-Сіті, Каїр, Єгипет https://orcid.org/0000-0002-9558-6547
Riham Refeat Відділ технічного забезпечення ядерної безпеки, Орган регулювання ядерної та радіологічної безпеки, Наср-Сіті, Каїр, Єгипет https://orcid.org/0000-0002-4940-5418
Moustafa Aziz Відділ технічного забезпечення ядерної безпеки, Орган регулювання ядерної та радіологічної безпеки, Наср-Сіті, Каїр, Єгипет https://orcid.org/0000-0001-7736-2606
H. Mansour Кафедра фізики, факультет природничих наук, Каїрський університет, Гіза, Єгипет https://orcid.org/0000-0001-5685-955X

DOI:

https://doi.org/10.32918/nrs.2019.4(84).06

Ключові слова:

вдосконалений ядерний реактор з водою під тиском (APWR), вигоряючий поглинач, гадоліній (Gd), вигоряння, радіальний розподіл потужності, осьовий розподіл потужності

Анотація

Радіальне та осьове розподілення потужності в енергетичних реакторах головним чином визначаються за допомогою структури тепловиділяючих збірок та вигоряючого поглинача на початку циклу. В удосконалених ядерних реакторах з водою під тиском (APWR) гадолінієвий вигоряючий поглинач використовується для зниження відносної потужності свіжих тепловиділяючих збірок. В даній роботі розглядається вплив осьового розподілення гадолінію (Gd) на потужність APWR. За допомогою коду MCNP6 було змодельовано три моделі збірок APWR. У першій моделі паливо UO2 рівномірно розподіляється у всіх тепловиділяючих елементах (твел). У двох інших моделях деякі з твелів з UO2 замінюються твелами з UO2-Gd2O3. Використовується дві концентрації гадолінію в 6% і 10%. Була проведена оцінка двох основних нейтронно-фізичних параметрів для трьох моделей: коефіцієнт розмноження (K-нескінченність) як функція вигоряння (GWd/MTU), радіальний і осьовий розподіл потужності. Результати показують, що розподіл вигоряючого поглинача в центральній області твела (укорочені поглиначі) викликає вирівнювання осьового розподілу потужності, що призводить до необхідності додаткового контролю осьового розподілу потужності.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Design control document for the US-APWR, Chapter 4 Reactor, MUAP- DC004, Rev. 4, August 2013.
2. The document retrieved from http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuelcycle/nuclear-power-reactors/advanced-nuclear-power-reactors.aspx.
3. Mitsubishi fuel design criteria and methodology. MUAP-07008-P-A Rev. 2, (Proprietary) and MUAP-07008-NP-A Rev.2 (Non-Proprietary), July 2013.
4. US-APWR fuel system design evaluation. MUAP-07016-P Rev. 4 (Proprietary) and MUAP-07016-NP Rev. 4 (Non-Proprietary), August 2013.
5. US-APWR fuel system design parameters list. MUAP-07018-P Rev. 0 (Proprietary) and MUAP-07018-NP Rev.0 (Non-Proprietary), December 2007.
6. IAEA-TECDOC-844. Characteristics and use of urania-gadolinia fuels. International Atomic Energy Agency, 1995.
7. Pelowitz, D. B., (2013). MCNP6TM user’s manual. Ver. 1.0, Manual Rev. 0, Los Alamos National Laboratory Report, LA-CP-13-00634, Rev. 0.
8. Goorley, T., et al. (2012). Initial MCNP6 release overview. Nuclear Technology, 180, pp. 298-315.
9. Chadwick, M.B., et.al. (2011). ENDF/B-VII.1: Nuclear data for science and technology: cross-sections, covariances, fission product yields and decay data. Nuclear Data Sheets, 112.
10. Goorley, T. (2014). MCNP6.1.1 beta release notes. LA-UR-14-24680.
11. MCNP5: X-5 Monte Carlo Team, MCNP – Ver. 5, Vol. I: Overview and Theory. LA-UR-03-1987, 2003.
12. Pelowitz, D.B. (2011). MCNPX User’s Manual. Ver. 2.7.0, LA-CP-11-00438.