熔鹽堆低功率工況下反應性引入事故初始條件敏感性探討

焦小偉 王 凱 王超群 楊 群 何兆忠

（中國科學院上海應用物理研究所 上海201800）

熔鹽堆（Molten Salt Reactor，MSR）是第四代核能系統候選堆型之一。熔鹽堆具有良好的中子經濟性、高溫運行、低壓、良好的固有安全性、可在線加料以及在線后處理等優點［1］。目前，多個國家已投入人力和資源進行MSR技術研發，例如美國的ThorCon［2］、英國Moltex公司的SSR［3］、日本的FUJI MSR［4］，以及中國的TMSR項目［5］等。

反應性引入事故（Reactivity Initiated Accidents，RIA）是核反應堆設計中必須考慮的事故之一，這種事故發生在啟動時，反應堆有失控的危險［6］。在熔鹽堆中，低功率工況下反應性引入事故具有其特殊性。根據停堆信號的設置，較快的正反應性引入速率可能會觸發功率高或短周期停堆保護信號；較慢的反應性引入速率會使得堆芯功率緩慢升高，另一方面由于熔鹽熱容量較大，將會導致較長的事故過程而未觸發停堆，從而引發更不利的事故后果［7］。因此，不能根據反應性引入速率參數判斷是否會導致更不利的后果。最不利的事故后果將取決于反應性引入速率、反應堆初始功率、反應性溫度系數等參數的共同作用。

針對熔鹽堆在低功率工況下反應性引入事故的特點，本文對反應性引入速率、反應堆初始功率和反應性溫度系數這三個參數對事故后果的影響開展了敏感性分析。

1 熔鹽堆設計簡介

TMSR-LF1是由中國科學院上海應用物理研究所設計的2 MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆，其系統示意圖如圖1所示，主要設計參數列于表1［7-8］。該熔鹽堆采用雙熔鹽回路設計：燃料鹽回路與冷卻鹽回路。……