Т. 328, № 7

К вопросу обоснования режимов испытаний ампульных экспериментальных устройств в исследовательском реакторе

Актуальность работы обусловлена тем, что в результате расчетно-экспериментальных исследований будет дополнена информация о процессе протекания тяжелой аварии энергетического реактора на быстрых нейтронах. Цель работы: определение теплового состояния стальной капсулы в ампульном экспериментальном устройстве, предназначен ном для получения расплава материалов активной зоны быстрого энергетического реактора в условиях, моделирующих тяжелую реакторную аварию. Методы исследования: методы численного моделирования нейтронно-физических процессов с использованием специализированных кодов MCNP5 основанного на методе Monte-Carlo, а также метод конечно-разностного элементного анализа систем, реализованный в вычислительном программном комплексе ANSYS 14.0. Результаты. Выполнены нейтронно-физические и тепловые расчеты ампульного облучательного устройства, предназначенного для исследования тяжелых аварий быстрых энергетических реакторов (данное устройство, в котором осуществляется плавление материалов активной зоны реактора, изготовлено из материалов, температуры плавления которых ниже температуры получаемого расплава кориума). В результате проведенных нейтронно-физических расчетов был определен коэффициент связи между энерговыделением в ТВС внутриреакторного ампульного облучательного устройства и энерговыделением в активной зоне Импульсного Графитового Реактора. Из результатов теплофизического расчета следует, что при проведении реакторных испытаний в выбранном режиме работы реактора максимальная температура у топлива на уровне центра активной зоны составит ~3000 К, у оболочки ТВЭЛа ~2500 К, у танталового стакана ~806 К, у стальной капсулы ~693 К. При таких значениях температур конструкция экспериментального устройства сохранит свою целостность, и тем самым будет достигнута безопасность проведения эксперимента по получению натурного кориума.

Ключевые слова:

ампульные облучательные устройства, ТВЭЛ, аварии, реакторы, кориум, расплавы, энергетические реакторы, реакторные аварии, нейтронно-физические расчеты, тепловые расчеты, импульсные графитовые реакторы, электронный ресурс,

Авторы:

Скаков Мажын Канапинович

Мухамедов Нуржан Еролович

Дерявко Илья Ильич

Скачать PDF