Валідація моделі реактора ВВР-М, розробленої в коді SCALE

В. І. Борисенко^1,2, В. В. Горанчук¹ 

¹ Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Лисогірська, 12,
Київ, 03028, Україна
² Київський національний університет імені Тараса Шевченка,
просп. акад. Глушкова, 4, Київ, 03022, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.20.3.5

Анотація

Розглянуто особливості розробки нейтронно-фізичної моделі дослідницького ядерного реактора ВВР-М у розрахунковому коді SCALE. Розроблено моделі окремих елементів активної зони, які впливають на нейтронно-фізичні характеристики ВВР-М. Моделювання виконувалося за допомогою контрольного модуля CSAS6. Проведено валідацію нейтронно-фізичної моделі ВВР-М, побудованої в розрахунковому коді SCALE, шляхом порівняння розрахункового значення ефективного коефіцієнта розмноження нейтронів з критичним станом реактора на моменти початку роботи семи різних паливних завантажень із кількістю тепловидільних збірок у активній зоні від 72 до 129. Побудована модель дозволяє визначити ефективний коефіцієнт розмноження нейтронів у реакторі, а також інші нейтронно-фізичні характеристики, наприклад, спектр нейтронів, щільність потоку нейтронів у різних комірках реактора. Таким чином, є можливість проводити чисельні експерименти з визначення найбільш оптимальних місць розташування дослідницьких каналів в активній зоні ВВР-М для проведення фізичних експериментів з опромінення досліджуваних зразків, детекторів, конструкційних матеріалів тощо. Представлено спрощення, що були прийняті під час побудови нейтронно-фізичної моделі дослідницького ядерного реактора ВВР-М в розрахунковому коді SCALE. Наведено опис основних елементів моделі: тепловидільна збірка, берилієвий витискувач, органи регулювання.

Ключові слова: дослідницький ядерний реактор ВВР-М, ядерна безпека, ефективний коефіцієнт розмноження нейтронів, щільність потоку нейтронів, твел, тепловидільна збірка

Список використаної літератури

1. Борисенко В. І. Результати валідації розрахункових кодів SCALE і MCNP на даних критичних бенчмаркекспериментів на установці SF-9 / В. І. Борисенко, В. В. Горанчук, Ю. Ф. Піонтковський, І. О. Тітімець // Ядерна енергетика та довкілля. — 2019. — Вип. 1 (13). — С. 17−22.

2. SCALE-4.4a: A Modular Code System for Performing Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation, NUREG-CR-0200, Rev. 6. — Oak Ridge National Laboratory, 1998.

3. Борисенко В. И. Выбор консервативных допущений при обосновании ядерной безопасности систем хранения отработанного ядерного топлива / В. И. Борисенко, В. В. Горанчук, Ю. Ф. Пионтковский, Н. Н. Сапон // Ядерна та радіаційна безпека. — 2017. — Вип 2 (74). — С. 69−73.

4. Борисенко В. І. Визначення консервативних припущень при обґрунтуванні ядерної безпеки систем зберігання ВТВЗ ВВЕР-440 / В. І. Борисенко,
В. В. Горанчук, Ю. Ф. Піонтковський // Ядерна енергетика та довкілля. — 2017. — Вип. 1 (9). — С. 13−17.

5. Білодід Є. I. Науково-технічні основи зменшення надлишкового консерватизму при аналізі безпеки ядерних установок: дис. … канд. техн. наук: 05.14.14. — Київ, 2018. — 160 с.

6. Yordanov A. Criticality safety analysis of WWER-1000 spent nuclear fuel storage / A. Yordanov, T. Haralampieva, N. Mihaylov, M. Manolova // BgNS Transactions. — 2015. — Vol. 20 (1). — P. 49−53.

7. Matijevic M. Boration modeling of the PWR biological shield using SCALE6.1 hybrid shielding methodology / M. Matijevic, D. Pevec, K. Trontl // Annals of Nuclear Energy. — 2015. — Vol. 85. — P. 979−994.

8. Diakov O. G. Calculation of spectrum and neutron flow density in experimental channels of WWR-M reactor / O. G. Diakov, І. А. Maliuk, D. P. Stratilat [et al.] // XXVIІ Annual Scientific Conference of the Institute for Nuclear Research of the NAS of Ukraine (Kyiv, September 21−25, 2020). — 2020. — С. 103−104.

9. Тришин В. В. Визначення щільності потоку теплових нейтронів у сухому каналі, розташованому в активній зоні дослідницького реактора ВВР-М /
В. В. Тришин, В. Б. Гонтарєв, М. М. Коротенко [та ін.] // XXVIІ щорічна наукова конференція Інституту ядерних досліджень НАН України (Київ, 21−25 вересня 2020 р.). — 2020. — С. 116−117.

Повна стаття(PDF)