Введение
Глава 1. Разработка схемы расчета нейтронно-физических параметров ТВС и активных зон исследовательских реакторов со сложными внутриреакторными экспериментальными устройствами 19
1.1. Особенности физической схемы и нейтронно-физического расчета исследовательских реакторов 19
1.2. Математическая модель программы URAN -D для расчёта ячейки реактора 20
1.2.1. Модель и алгоритм решения уравнения переноса нейтронов 21
1.2.2. Особенности алгоритма решения при наличии вакуумных зазоров во внутриреакторных устройствах 24
1.2.3. Групповые константы 27
1.3. Математическая модель двумерной программы IRT-2D/PC 29
1.3.1. Двумерная модель и алгоритм решения уравнения переноса нейтронов... 29
1.3.2. Особенности алгоритма решения при вычислении эффективного коэффициента размножения нейтронов 29
1.3.3. Подтверждение модели расчета эффективного коэффициента размножения нейтронов 30
1.4. Особенности математической модели трехмерной программы TDD-D 31
1.4.1. Трехмерная модель и алгоритм решения уравнения переноса нейтронов.. 32
1.4.2. Особенности реализации трёхмерной геометрической модели и
алгоритма решения 32
1.5. Программный комплекс TDD - URAN 34
1.6. Результаты разработки схемы расчета нейтронно-физических параметров 35
Глава 2. Верификация комплекса программ нейтронно-физического расчёта параметров исследовательских реакторов с ТВС типа ИРТ-М 37
2.1. Реактор SR-0 (г. Пльзень) с ТВС ИРТ-2М с ураном 36%-го обогащения 38
2.1.1. Критические эксперименты с ТВС ИРТ-2М 38
2.1.2. Влияние шага конечно-разностной сетки на точность вычисления запаса реактивности 39
2.2. Реактор ВВР-СМ (г. Ташкент) с ТВС ИРТ-2М с ураном 90%-го обогащения... 41
2.3. Реактор IRT-1 ЦАИ "Тажура" (Ливия) с ТВС ИРТ-2М с ураном 80%-го обогащения 42
2.4. Определение сравнительных характеристик эффективностей рабочих органов СУЗ ряда исследовательских реакторов типа ИРТ 47
2.4.1. Реактор ИР-8РНЦ"КИ" (г. Москва) 47
2.4.2. Реактор IRT-1 ЦАИ "Тажура" (Ливия) 50
2.4.3. Реактор ИРТ-ТНИИЯФ при ТПУ (г. Томск) 51
2.4.4. Реактор ИРТ-МИФИ (г. Москва) 53
2.4.5. Реактор SR-0 (г. Пльзень) 54
2.5. Основные результаты верификации 55
Глава 3. Обеспечение безопасной эксплуатации исследовательских реакторов с ТВС типа ИРТ-ЗМ 56
3.1. Методика определения допустимого уровня мощности реактора 56
3.2. Исследование влияния глубины погружения компенсирующих органов СУЗ на неравномерность энерговыделения по высоте активной зоны 57
3.2.1. Загрузка активной зоны реактора из 16 "свежих" ТВС 58
3.2.2. Загрузка активной зоны реактора из 20 "свежих" ТВС 64
3.2.3. Загрузка активной зоны реактора из 16 выгоревших ТВС 67
3.3. Исследование влияния загрузки реактора с ТВС ИРТ-ЗМ на неравномерность энерговыделения по сечению активной зоны 69
3.3.1. Загрузка активной зоны реактора из 16 "свежих" ТВС 69
3.3.2. Загрузка активной зоны реактора из 20 "свежих" ТВС 70
3.3.3. Загрузка активной зоны реактора из 16 выгоревших ТВС 72
3.4. Выработка рекомендаций по перегрузкам ТВС в равновесной загрузке активной зоны 73
3.4.1. Переход к компактной загрузке 73
3.4.2. Порядок замены выгоревших ТВС "свежими" в компактных загрузках... 74
3.5. Минимизация неравномерности энерговыделения в активной зоне 75
Глава 4. Создание ТВС ИРТ-4М с UO2 топливом, обогащенным ураном-235 до 19,7% 77
4.1. Разработка твэлов и ТВС типа ИРТ-4М 77
4.2. Обоснование нейтронно - физических параметров и безопасности испытаний опытных ТВС ИРТ-4М 77
4.2.1. Описание опытных ТВС ИРТ-4М 78
4.2.2. Результаты первого этапа испытаний ТВС ИРТ-4М 79
4.2.3. Результаты второго этапа испытаний ТВС ИРТ-4М 86
4.3. Завершающий этап разработки ТВС ИРТ-4М 94
Глава 5. Разработка твэлов и ТВС типа ИРТ-ЗМ и ИРТ-У с U-9%Mo топливом, обогащенным ураном-235 до 19,7% 96
5.1. Расчетный анализ условий реакторных ресурсных испытаний экспериментальных ТВС типа ИРТ-ЗМ с U-9%Mo топливом 97
5.1.1. Конструктивные особенности экспериментальных ТВС типа ИРТ-ЗМ... 97
5.1.2. Условия первого этапа испытаний экспериментальных ТВС типа ИРТ-ЗМ 98
5.1.3. Условия второго этапа испытаний экспериментальных ТВС типа ИРТ-ЗМ 103
5.2. Расчетный анализ условий реакторных ресурсных испытаний экспериментальных ТВС типа ИРТ-У с U-9%Mo топливом 106
5.2.1. Описание ТВС ИРТ-У с твэлами стержневого типа 107
5.2.2. Условия первого этапа испытаний экспериментальных ТВС типа ИРТ-У 108
5.2.3. Условия второго этапа испытаний экспериментальных ТВС типа ИРТ-У 113
5.3. Параметры испытаний экспериментальных ТВС типа ИРТ-ЗМ и ИРТ-У в реакторе МИР.М1 117
Заключение 120
Литература 124
Приложение 136
