【正文】 0 ℃到360 ℃分為幾個溫度臺階，測量各段溫度范圍由于溫度的變化所引起的控制棒臨界棒位的變化，從而得到CEFR溫度反應性效應的實驗值。反應堆的溫度系數(shù)定義為反應堆等溫變化單位溫度所引起的反應性變化，即 = Δρ/Δt (pcm/℃)。式中：Δρ為由于溫度變化引起的反應性變化量，pcm；Δt為溫度變化量，℃。CEFR溫度反應性效應的測量試驗將采用比對刻度法進行。比對刻度法是指根據(jù)兩種不同堆芯狀態(tài)下臨界棒位的差別，利用已經(jīng)刻度好的控制棒得到這兩種堆芯狀態(tài)下的反應性的差別，進而求出待測的反應性。19 ERANOS程序用于CEFR堆芯物理特性的驗證計算趙金坤ERANOS系統(tǒng)（歐洲反應堆分析優(yōu)化系統(tǒng)）是歐洲和日本聯(lián)合開發(fā)的快中子反應堆堆芯物理屏蔽計算軟件系統(tǒng)，采用模塊化設計，包含核截面庫制作、中子學計算和燃耗計算等模塊。該系統(tǒng)可進行反應堆中子學一維至三維的擴散、輸運計算，可進行堆芯中子動態(tài)特性、燃料管理以及靈敏度分析等計算。本工作主要是進一步學習使用ERANOS程序系統(tǒng)，并針對CEFR堆芯物理特性進行了對比計算。主要計算內(nèi)容包括：針對CEFR不同組件進行柵元計算，得到各種材料的少群截面數(shù)據(jù)；堆芯穩(wěn)態(tài)物理特性參數(shù)和燃耗計算。對于CEFR堆芯物理參數(shù)，通過對比計算表明采用不同程序系統(tǒng)計算得到的結(jié)果符合較好。20 235U和238U裂變率分布測量應考慮的因素胡定勝用箔片活化法測量堆內(nèi)235U和238U裂變率時，由于探測箔內(nèi)待測核素的富集度不是特別高,鈾箔輻照后，測到的某個g射線能量（如1 596 keV）的計數(shù)來源于這兩種核素（235U和238U）核裂變產(chǎn)生的相同裂變產(chǎn)物（140La），即測量中不可能單獨測量235U或238U裂變產(chǎn)生的140La的g射線的計數(shù)。其結(jié)果就造成核裂變反應率測量值因這兩種核素的相互“摻和”而不準確。計算表明，用國產(chǎn)高濃鈾(90%235U，以質(zhì)量計，下同)測量235U裂變率時，%；而用國產(chǎn)貧鈾(%235U)測量238U裂變率時，%。如果采用瑞士IRMM 的貧鈾( 04%235U)測量238U裂變率， 6%，其影響極其微小。當用1組國產(chǎn)貧鈾箔測量238U裂變率相對分布時，各箔片在堆內(nèi)照射后，依次用同1臺HPGeg譜儀測量各箔片的同一感興趣的g峰（如140La的1 596 keV）的面積時，經(jīng)探測效率、衰變時間、自吸收和死時間的修正后，作歸一化處理，便得到該組貧鈾箔的裂變率分布。當然，必須扣除各片中所含235U裂變的貢獻后才能得到238U裂變率分布曲線。實際上，由于堆內(nèi)各點的能譜是有差異的，于是作為能譜指標的裂變截面比（sf8/sf5）會隨著堆內(nèi)位置的改變而變化。即快堆內(nèi)能譜指標也存在一個分布。在對上面測得的那組貧鈾箔的裂變率分布作修正時，必須針對各待測點因截面比值所存在的差異進行修正。下面以 238U和235U裂變率軸向相對分布測量為例說明修正的過程：1）兩類箔片同時照射，若以第j點的238U裂變率為歸一點，第i點的238U裂變率的相對值為： （1）式中，Qi5為235U對238U的摻和修正因子 （2）通過計算得到各測點的235U對238U的摻和修正因子Qi5。再逐個將Qi5值代入式（1），便將貧鈾箔的裂變率軸向分布處理為238U的裂變率軸向分布。軸向裂變率分布摻和修正因子示于圖1。從圖1（圓點）可見，235U對238U的摻和修正因子Qi5在活性區(qū)中心附近基本不變化，在活性區(qū)邊沿緩慢變小，而在反射層內(nèi)急劇下降。因此，用國產(chǎn)貧鈾箔測量238U裂變率分布時，必須對箔片中所含235U的貢獻進行修正。2) 若入堆輻照的是1組高濃鈾箔(90%235U)，可以得到與式（1）和式（2）相類似的公式。通過計算得到各測點的238U對235U的摻和修正因子Qi8。再進一步計算，便將高濃鈾箔的裂變率軸向分布處理成235U的裂變率軸向分布。從圖1（方點）可見，238U對235U的摻和修正因子Qi8在各點的相對變化很小，即便在反射層內(nèi)，該因子只是微微變大，%。因此，在一些要求不很高的實際應用中，便可以把用高濃鈾箔(90%235U)測量出的裂變率分布作為235U裂變率分布。12圖1 軸向裂變率分布摻和修正因子1——Q 8。2——Q 5 21 在БФС1011（钚堆芯）上用小型裂變室測量軸向和徑向平均裂變截面比`sf9/`sf5王達非本工作是在БФС1011（钚堆芯）臨界裝置上采用帶富集鈾（235U的富集度為90％）和钚（％）涂層的小型裂變室方法測量平均裂變截面比`sf9/`sf5。進行軸向平均裂變截面比`sf9/`sf5測量時，在堆芯中心（其位置坐標為（0，0，0））燃料組件位置處把組件替換為實驗導管。小型裂變室等測量設備插到實驗導管中，用專用定位機械裝置連接著小型裂變室，在主控室設置1套遠距離控制系統(tǒng)控制專用定位機械裝置，從而控制小型裂變室沿軸向的移動，并且精確控制行程。軸向測量的尺寸范圍是堆芯中平面以上400 mm至堆芯中平面以下100 mm，每隔50 mm布置1個測點。第1個測點設在堆芯中平面以下100 mm處。在測量時，每個測點測量5次取其平均值。每當測量完1個測點時，小型裂變室提升50 mm。每當測量完5個測點時，再返回中平面處測量1個數(shù)據(jù)。整個測量過程用2臺功率測量裝置做功率監(jiān)督。進行徑向平均裂變截面比`sf9/`sf5的測量時，選擇了5個測點，這些測點的位置坐標分別為（0， 0，0）、（2，12，7）、（2，6，4）、（5，6，4）、（5，12，7）。手動把測點位置處的燃料組件替換為實驗導管。每個測點測量5次取其平均值。每測量完2個測點返回（0，0，0）處重測一個數(shù)據(jù)。22 用裂變探測片測量絕對核功率的設想趙郁森假設235U富集度為Γ的裂變片的質(zhì)量是mT，且富集度是以重量百分比表示的，則CEFR絕對核功率可以表示為：+ （1）其中：為235U 裂變而產(chǎn)生的143Ce 293 keVγ射線光電峰下的計數(shù)；為238U 裂變而產(chǎn)生的143Ce 293 keVγ射線光電峰下的計數(shù)；Iγ為143Ce衰變時293 keVγ射線對應的分支比；為γ譜儀探測143Ce的293 keVγ射線的效率；是235U裂變時143Ce的產(chǎn)額；是238U裂變時143Ce的產(chǎn)額；時間因子定義為。 但實驗中只能測量與的和，即。和與的關(guān)系分別為： （2） （3）將式（2）和（3）代入式（1），并考慮其他修正，得：＋ （4）其中，和分別為和，是堆芯235U和238U裂變率不均勻修正因子，由理論計算給出或使用實驗值，和分別是整個堆芯和的平均裂變率，和分別是堆芯中心（即裂變片所在）處的裂變率；是235U和238U的裂變截面比，使用實驗值。23 樓層反應譜插值計算及比較莫亞飛，文 靜，李曉軒一般工程中，只給出了對應有限個阻尼比的反應譜值，其他阻尼比所對應的反應譜值沒有明確給出，而實際抗震分析過程中需要這些反應譜值作為輸入數(shù)據(jù)。所以，有必要對這些阻尼比對應的反應譜值進行補充，以便在抗震分析中應用。對于沒有明確給出的反應譜值，可通過插值方法得到，反應譜對阻尼比插值有兩種常見方法即線性插值法和指數(shù)插值法。由于計算反應譜的杜哈梅積分是1個包含阻尼比的指數(shù)函數(shù),所以對阻尼比的插值函數(shù)通常采用指數(shù)形式。 = （1）其中，和，稱為阻尼比。本文以實驗快堆支座（＋ m）樓層反應譜為例，分別對其進行線性插值和指數(shù)插值，得到4%阻尼比所對應的譜值，并對兩種計算結(jié)果進行比較和分析。具體結(jié)果示于圖1～3。結(jié)果證明指數(shù)插值與線性插值都是合理的,其中線性插值比較保守。線性插值最多可比指數(shù)插值高8%～9%左右，但由于線性插值更為簡單方便，工程應用中更多采用線性插值。 圖1 反應堆支座處(+ m)x方向反應譜線性和指數(shù)插值結(jié)果曲線實線：阻尼比為4％，線性插值；虛線：阻尼比為4％，指數(shù)插值圖2 反應堆支座處(+ m) y方向反應譜線性和指數(shù)插值結(jié)果曲線實線：阻尼比為4％，線性插值；虛線：阻尼比為4％，指數(shù)插值圖3 反應堆支座處(+ m) z方向反應譜線性和指數(shù)插值結(jié)果曲線實線：阻尼比為4％，線性插值；虛線：阻尼比為4％，指數(shù)插值 19 /