Архив статей журнала
Работа посвящена расчетному моделированию с использованием ПК Serpent и MCNP5 экспериментальных конфигураций сборок стенда БФС с центральной легководной вставкой (БФС-93) и без нее (БФС-57 и БФС-59). Данное моделирование необходимо, с одной стороны, для верификации программных комплексов для расчета реактора ВВЭР-С. С другой стороны - для верификации расчетных подходов, необходимость проведения которой связана с возрастающей потребностью в расчетном планировании экспериментов, предшествующих экспериментальному моделированию реактора ВВЭР-С на стенде БФС, и анализе результатов. Это связано с тем, что в основе работы реактора ВВЭР-С лежат новые физические принципы: возможность воздействовать на реактивность путем изменения водо-топливного отношения и, соответственно, спектра нейтронов в активной зоне. Другой особенностью моделируемого реактора является применение в его загрузке уран-плутониевого топлива с использование плутония из ОЯТ ВВЭР, которое обуславливает несколько более жесткий, по сравнению с урановым топливом, спектр нейтронов, формирование которого происходит путем реализации сложной совокупности физических процессов. В работе проведен расчетный анализ следующих экспериментов: расчеты на критичность, аксиальное и радиальное распределения энерговыделения, спектральные индексы и аксиальное распределение скоростей реакций деления в измерительном канале. Расчетный анализ данных экспериментов расширяет верификационный базис, а полученные результаты могут быть использованы для верификации программных средств, аттестация которых планируется применительно к расчетам реактора ВВЭР-С. Разработка программы исследований потребовала выполнения значительного количества нейтронно-физических расчетов, при этом для них выбраны те экспериментальные конфигурации критических сборок, которые наиболее близко отражают физические и спектральные эффекты, а также топливные составы.
Статья посвящена обсуждению матрично-экспоненциального метода (МЭКСП) обработки экспериментальной кривой N(t) — счета или тока детектора нейтронов для получения временной зависимости реактивности ρ(t) при возмущении размножающей нейтроны системы. Проведено сравнение результатов расчетов реактивности по новому методу с результатами полученными традиционным методом ОРУК в точечном приближении. Показано, что расхождение экспериментальных данных о подкритичности размножающей нейтроны системы, полученных при обработке в точечном приближении показаний от детекторов нейтронного потока, находящихся геометрически в разных местах около системы, может достигать 60 %. Рассмотрена схема учета пространственно-энергетических эффектов (ПЭЭ) при определении реактивности. Данная схема является новой. В рассмотренном в статье примере показано, как применение предложенной схемы учета ПЭЭ при проведении эксперимента типа «разгон — сброс» уменьшает разброс показаний детекторов о подкритичности исследуемой системы примерно в пять раз по сравнению с обработкой в точечном приближении. Проведена расчетная оценка вклада неточности данных о запаздывающих нейтронах в погрешность реактивности с использованием вероятностного подхода. Результаты расчетной оценки заключаются в выявлении того факта, что изменение случайным образом всех λi и βi в пределах ± 5 % при расчете подкритичности системы приводит к ее отклонению в пределах ± 3 % с вероятностью около 80 %.