[发明专利]六边形套管型燃料组件核设计可靠性检验堆芯及验证方法

说明书

本发明公开了六边形套管型燃料组件核设计可靠性检验堆芯及验证方法，六边形套管型燃料组件核设计可靠性检验堆芯包括燃料组件、铍组件、控制棒组件和水栅元，所述燃料组件为六边形套管型燃料组件，铍组件为六边形铍组件，控制棒组件由圆柱形控制棒和外六角内圆形导向管组成，水栅元为六边形水栅元，堆芯共布置265个位置，分别为20盒燃料组件、47盒铍组件、12个控制棒组件和186个水栅元，20盒燃料组件集中布置在以L12为中心位置的堆芯的中央区域，47盒铍组件围绕燃料组件布置在燃料组件的内侧和外侧，12个控制棒组件间隔布置于铍组件和燃料组件之间。本发明能够满足检验核设计程序对六边形套管型燃料堆芯控制棒组件计算可靠性的需求。

技术领域

本发明涉及核反应堆设计技术领域，具体涉及六边形套管型燃料组件核设计可靠性检验堆芯及验证方法。

背景技术

核反应堆的发展离不开试验堆，试验堆对各种反应堆堆型的开发有非常重要的作用。先进试验堆的发展趋势是具有高的热中子或快中子注量率，数目多的实验孔道，包括一定数量的大尺寸孔道。

对比文献1(发明专利：高热中子注量率堆芯，专利号201210183206.3)公开了一种高热中子注量率堆芯，该堆芯包括燃料组件、控制棒组件和铍组件；燃料组件为六边形套管型燃料组件，若干个燃料组件呈环形紧凑布置，在燃料组件环形区域的内侧形成热中子阱；紧挨燃料组件环形区域的外侧布置有若干个六边形铍组件，形成倒中子阱；若干根控制棒组件按两行两列呈“井”字型间隔布置在燃料组件之间。所述高热中子注量率堆芯，在保证安全及结构可行的前提下，有利于提高辐照孔道内热中子注量率，增强和拓宽试验堆的辐照能力和应用范围。

对比文献2(发明专利：高快中子注量率堆芯，专利号201210182828.4)公开了一种高快中子注量率堆芯，该堆芯包括燃料组件、控制棒组件和铍组件；燃料组件为六边形套管型燃料组件，若干个燃料组件呈环形紧凑布置，最内层环上有6个燃料组件，在其环形区域的中心处形成快中子阱；紧挨燃料组件环形区域的外侧布置有若干个六边形铍组件，形成倒中子阱；若干根控制棒组件按两行两列呈“井”字型间隔布置在燃料组件之间。所述高快中子注量率堆芯，满足国际限制的U-235富集度水平和国内的燃料芯体制造及冷却剂流速设计水平的要求，可获得较高的辐照孔道内快中子注量率水平，增强和拓宽试验堆的辐照能力和应用范围。

对比文献1和对比文献2分别公开了一种高热、高快中子注量率堆芯，其燃料组件均采用六边形套管型燃料组件，堆芯包括燃料组件、控制棒组件、铍组件等堆芯部件。其中，控制棒组件主要起到紧急控制和功率调节的作用，是堆芯中的重要部件。因此，有必要针对六边形套管型燃料组件堆芯，开展临界物理试验，以检验堆芯核设计程序对控制棒组件的计算精度和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供六边形套管型燃料组件核设计可靠性检验堆芯，以满足检验核设计程序对控制棒组件计算可靠性的需求，依据本发明所述堆芯布置开展临界物理试验，可有效检验核设计程序对六边形套管型燃料堆芯内控制棒组件计算的精度和可靠性。

此外，本发明还涉及上述检验堆芯的验证方法。

本发明通过下述技术方案实现：

六边形套管型燃料组件核设计可靠性检验堆芯，所述堆芯包括燃料组件、铍组件、控制棒组件和水栅元，所述燃料组件为六边形套管型燃料组件，所述铍组件为六边形铍组件，所述控制棒组件由圆柱形控制棒和外六角内圆形导向管组成，所述水栅元为六边形水栅元，所述堆芯共布置265个位置，分别为20盒燃料组件、47盒铍组件、12个控制棒组件和186个水栅元，20盒燃料组件集中布置在以L12为中心位置的堆芯的中央区域，47盒铍组件围绕燃料组件布置在燃料组件的内侧和外侧，12个控制棒组件间隔布置于铍组件和燃料组件之间，每个燃料组件、铍组件、控制棒组件和水栅元各占1个位置。