【摘 要】
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在高温气冷堆的整个工作寿期内是否需要更换控制棒，取决于两个因素。第一是组成控制棒的各种材料在堆内能工作多长时间而不发生显著的腐蚀、辐照损伤、变形和破裂；第二是控制棒内的中子吸收体B4C逐渐消耗，到达一定时候，控制棒吸收中子的能力，即反应性价值将显著下降，不能满足控制要求。本文对第二个因素进行计算分析。为了较仔细地考虑B4C自屏效应引起的内部硼燃耗的不均匀性，在计算模型中将控制棒吸收体区沿径向分层；
【机 构】
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清华大学核能与新能源技术研究院,北京,100084
【出 处】
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第十二届反应堆数值计算和粒子输运学术会议暨2008年反应堆物理会议
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在高温气冷堆的整个工作寿期内是否需要更换控制棒，取决于两个因素。第一是组成控制棒的各种材料在堆内能工作多长时间而不发生显著的腐蚀、辐照损伤、变形和破裂；第二是控制棒内的中子吸收体B4C逐渐消耗，到达一定时候，控制棒吸收中子的能力，即反应性价值将显著下降，不能满足控制要求。
本文对第二个因素进行计算分析。为了较仔细地考虑B4C自屏效应引起的内部硼燃耗的不均匀性，在计算模型中将控制棒吸收体区沿径向分层；考虑控制棒迎向堆芯和背向堆芯部分的非均匀性，对B4C吸收体沿周向进行扇区划分。对上述模型，用MCNP程序计算各小区域的B4C吸收反应率，可由燃耗计算公式计算每小区域B4C内硼的燃耗。经过一段时间的燃耗，用算出的B4C新核密度去修正输入文件，再进行下一步燃耗计算。文中取时间步长为半年，共做40步计算，得到高温堆20年满功率运行中控制棒燃耗和价值的变化规律。此外，还用WIMS-AECL对该问题进行计算，将两种程序计算的结果进行了比较分析。
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