二次中子源在CEFR上的可行性分析研究

摘要

根据相关核安全标准的规定，反应堆换料后的重新物理启动过程，需保证至少有两个通道核探测器的计数率不低于0.5 cps，以避免出现探测“盲区”，保证反应堆安全启动。CEFR首次启动中使用252Cf源作为启动中子源，但伴随着CEFR堆内252Cf的衰减（252Cf的半衰期约为2.64a），后续换料启动中，堆外探测器可能无法满足上述要求。考虑到252Cf源价格昂贵，订制周期较长，为满足CEFR后续长期运行的需求，本论文研究用二次中子源替代堆内的252Cf一次中子源的可行性。
　　本文设计了几种 Sb-Be二次中子源组件及其辐照方案。采用MCNP程序模拟计算了二次中子源组件中123Sb的(n，γ)核反应率和9Be的(γ，n)单核反应率，得出二次中子源组件在 CEFR堆芯指定位置处不同工况辐照下的源强。比照之前实验人员对252Cf源在堆芯某一位置的实测数据，同时考虑252Cf源与Sb-Be源由于能谱不同而造成的堆外源量程探测器的计数差异，计算了满足CEFR启动相关法规要求所需Sb-Be源的最小源强，分析所设计的二次中子源组件及辐照方案在CEFR中应用的可行性。计算结果表明，二次中子源组件内不加入中子慢化剂效果更好。本文所设计的几种二次中子源组件及辐照方案在CEFR多数运行工况下可以满足CEFR重新启动对堆外源量程探测器最小计数率的要求。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3 粒子输运的蒙特卡罗(MC)方法

1.4 研究内容及主要工作

第2章 中子源及CEFR堆芯物理特性简介

2.1 中子源类型及特点

2.2 Sb-Be中子源原理

2.3 CEFR简介

2.4 本章小结

第3章 Sb-Be中子源组件辐照方案设计

3.1 中子源组件初步设计方案

3.2 用MCNP模拟计算源强方法

3.3 结果分析

3.4 本章小结

第4章 Sb-Be中子源组件设计方案优化

4.1 Sb-Be中子源组件几种不同设计方案研究

4.2 Sb-Be中子源组件在CEFR上的可行性分析

4.3 本章小结

结论

参考文献

研究生期间科研成果

致谢