基于MCNP的水冷小型反应堆堆芯物理特性分析

摘要

提出了一种水冷小型供热反应堆的堆芯物理设计方案,分析了燃料棒栅距和235U富集度对于慢化剂温度系数的影响,最终选取了燃料棒栅距1.16cm、堆芯初始235U富集度1.9％作为燃料组件的设计参数.采用MCNP程序建立了小型供热堆的燃料元件、冷却剂、控制棒和反射层的精确模型,对堆芯物理参数进行了计算.分析了其临界特性、功率分布、燃耗特性、慢化剂温度系数和反应性控制能力等堆芯物理特性,并采用了MVP程序和APA程序进行了校核和补充计算.计算结果表明,蒙卡程序和APA程序的临界计算结果符合良好;慢化剂温度系数在全寿期各个工况下均为负值;堆芯布置能够满足3年的换料周期;反应性控制能力满足设计准则.