氟鹽冷卻球床堆與HTR-10和MSRE的定量相似性分析

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氟鹽冷卻球床堆與HTR-10和MSRE的定量相似性分析

楊群于世和鄒楊周波嚴睿徐洪杰
（中國科學院上海應用物理研究所嘉定園區上海201800）

摘要氟鹽冷卻球床堆是當前國際上一種新的研究堆型，尚無已經建造完成的反應堆，因此，選擇相似且具有運行經驗的反應堆作為基準題有助于堆芯核設計軟件適用性分析。利用國際上常采用的相似性分析軟件，可對熔鹽實驗堆（MoltenSaltReactorExperiment，MSRE）及10MW高溫氣冷堆（10MWhigh-temperaturegas-cooled testreactor，HTR-10）與氟鹽冷卻球床堆的相似性進行分析，定量判斷它們作為基準題的合理性。分析結果表明，MSRE和氟鹽冷卻球床堆的能譜峰位能量接近且堆內元素種類相近，二者相似程度較高；常溫臨界HTR-10和氟鹽冷卻球床堆冷卻劑不同，且能譜峰位能量差異較大，二者相似程度較低。因此，MSRE是氟鹽冷卻球床堆中子物理設計軟件較理想的基準題。

關鍵詞氟鹽冷卻球床堆，核設計，定量相似性，熔鹽實驗堆，高溫氣冷堆

中國科學院戰略性先導科技項目（No.XDA0201002）、上海市科學技術委員會（No.11JC1414900）資助

第一作者：楊群，女，1984年出生，2012年于中國科學院上海應用物理研究所獲博士學位，研究領域為核安全

SupportedbytheStrategicPriorityResearchProgramofChineseAcademyofSciences（No.XDA0201002），theNaturalScienceFoundationofShanghai （No.11JC1414900）

Firstauthor:YANGQun，female，bornin1984，graduatedfromShanghaiInstituteofAppliedPhysics，ChineseAcademyofScienceswithadoctor’s degreein2012，focusingonthenuclearsafety

Quantitativesimilarityanalysisofthefluoridesalt-cooledpebblebedreactor withHTR-10andMSRE

YANGQunYUShiheZOUYangZHOUBoYANRuiXUHongjie
（Shanghai Institute of Applied Physics， Chinese Academy of Sciences， Jiading Campus， Shanghai 201800， China）

AbstractBackground:Thefluoridesalt-cooledpebblebedreactorwhichhasnotyetbeenbuiltsofarisanew internationalresearchreactor，sotheselectionofsimilarreactorswithoperationexperienceasbenchmarkisone importantpartoftheapplicabilityanalysisforitsreactorcorenucleardesignsoftware.Purpose:Thisstudyaimsto determinequantitativelytherationalityofthe10MWhigh-temperaturegas-cooledtestreactor（HTR-10）andthe MoltenSaltReactorExperiment（MSRE）tobethebenchmarksforthefluoridesalt-cooledpebblebedreactor. Methods:Thesimilaritiesofthefluoridesalt-cooledpebblebedreactorwithHTR-10andMSREwereanalyzedwith theadoptionofthesimilarityanalysissoftwarethatisoftenused.Results:Theresultsshowthatthefluoride salt-cooledpebblebedreactorandMSREhaveahighsimilaritybecausetheyhavetheclosespectrumpeakenergies andalmostthesameelementsincore.Thefluoridesalt-cooledpebblebedreactorandHTR-10havethedifferent coolantandmoredifferencesinspectrumpeakenergies，hencethelowsimilarity.Conclusion:MSREisanideal benchmarkofthereactorcorenucleardesignsoftwareforthefluoridesalt-cooledpebblebedreactor.

KeywordsFluoridesalt-cooledpebblebedreactor，Nucleardesign，Quantitativesimilarity，MSRE，HTR-10

熔鹽堆、氣冷快堆、鉛冷快堆、鈉冷快堆、超臨界水堆和超高溫堆是第四代反應堆的6種堆型，是當前國際上核能領域的研究熱點。其中熔鹽堆[1]采用高溫熔融鹽作為燃料載體和冷卻劑，具有獨特的固有安全性和高熱電效率等優點；……