小型模塊化熔鹽堆誤提棒ATWS事故分析

許田貴 鄒 楊 徐 博 朱貴鳳 孫 強

1（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 上海 201800）

2（中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049）

熔鹽堆作為第四代先進反應(yīng)堆的6個候選堆之一，具有釷資源高效利用、固有安全性高、可實現(xiàn)燃料閉式循環(huán)、防核擴散等特點［1-2］。對于未來核電發(fā)展和解決能源問題具有重要意義。超設(shè)計基準事故是反應(yīng)堆事故分析中的重要組成部分，各類反應(yīng)堆均開展過相關(guān)研究。Sangida等［3］基于PCTRAN對AP1000和VVER1200進行了汽輪機故障疊加未能緊急停堆（Anticipated Transient Without Scram，ATWS）事故分析，結(jié)果表明反應(yīng)堆所有重要參數(shù)均在安全限值之內(nèi)，與兩個反應(yīng)堆的安全分析報告一致。Guo等［4］借助系統(tǒng)分析程序THERMIX分析了HTR-10在失冷不失壓（Pressurized Loss of Forced Cooling，PLOFC）事故和誤提棒ATWS組合事故下的熱響應(yīng)，對計算值與實驗值進行了比較，驗證了HTR-10具備良好的安全特性。岳芷廷等［5］基于RELAP5程序分析了DHR-200池式堆全廠斷電ATWS事故下的熱工水力特性和自然循環(huán)能力，驗證了DHR-200的固有安全性。朱磊等［6］分析了西安脈沖反應(yīng)堆在斷電ATWS事故和大破口失水事故下的瞬態(tài)響應(yīng)特性，計算結(jié)果表明，發(fā)生斷電ATWS事故可能造成部分燃料元件熔毀，大破口失水ATWS事故與破口位置和尺寸相關(guān)。在熔鹽堆的各種超設(shè)計基準事故中，尤以誤提棒ATWS事故最為典型［7］，是對反應(yīng)堆安全能力極限的一種測試，因此在熔鹽堆事故分析領(lǐng)域具有重要研究意義。

目前，針對熔鹽堆的瞬態(tài)分析主要集中在瞬態(tài)分析程序的開發(fā)和熔鹽堆的事故安全分析。Krepel等［8］開發(fā)了適用于熔鹽堆的DYN3D-MSR，該程序可計算堆芯內(nèi)三維中子通量密度分布，并擴展了DNP沿軸向流動的模型，熱工水力模型則采用并聯(lián)多通道模型。……