先進(jìn)聚合物可燃毒物燃耗特性分析

謝明亮，陳玉清，于 雷

(海軍工程大學(xué)，核能科學(xué)與工程系，湖北武漢430033)

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先進(jìn)聚合物可燃毒物燃耗特性分析

謝明亮，陳玉清，于 雷

(海軍工程大學(xué)，核能科學(xué)與工程系，湖北武漢430033)

針對當(dāng)前新提出的先進(jìn)聚合物材料(PACS),分析聚合物可燃毒物的材料特性與慢化特性，基于秦山核電廠與Crystal River Three兩類堆型燃料組件，對比分析采用不同類型可燃毒物材料時組件的燃耗特性。結(jié)果表明：聚合物材料的慢化特性隨含氫量呈線性變化關(guān)系，調(diào)節(jié)聚合物分子組成可以改變毒物的燃耗特性。相對傳統(tǒng)的可燃毒物材料，先進(jìn)聚合物可燃毒物體現(xiàn)了良好的毒物特性，全壽期具有更低的局部功率峰，在燃耗初期PACS聚合物可燃毒物有較低的初始kinf值，而在燃耗后期釋放高于1%的kinf值，可燃吸收體核素B-10消耗更加充分，且具有較大的熱通量，可提高熱中子利用率，并促進(jìn)裂變核素Pu的消耗。

可燃毒物;碳硼烷;PACS;燃耗特性

固體可燃毒物的合理應(yīng)用可平衡循環(huán)壽期初(BOC)各種反應(yīng)性控制矛盾，有效地增加燃料的循環(huán)燃耗，縮短停堆換料頻率，降低燃料循環(huán)成本，并有效地控制堆芯的功率分布，提高堆芯控制的安全裕量。同時，堆芯核設(shè)計的高性能追求也對可燃毒物提出了更高的要求，在核燃料循環(huán)初期(BOC)希望毒物具有較大的熱中子吸收截面，然后不斷將束縛的反應(yīng)性逐步、徹底地釋放出來，在循環(huán)末期(EOC)還能使燃料組件具有設(shè)定的反應(yīng)值，同時還希望毒物具有一定的慢化特性，軟……