Tóm tắt luận án: Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nghiên cứu tính toán vật lý nơtron, thủy nhiệt và quản lý vùng hoạt để vận hành an toàn và sử dụng hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM NGUYỄN KIÊN CƯỜNG NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN VẬT LÝ, THỦY NHIỆT VÀ QUẢN LÝ VÙNG HOẠT ĐỂ VẬN HÀNH AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG HIỆU QUẢ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÝ HÀ NỘI – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN VẬT LÝ, THỦY NHIỆT VÀ QUẢN LÝ VÙNG HOẠT ĐỂ VẬN HÀNH AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG HIỆU QUẢ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT LUẬN ÁN TIẾN SỸ Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử hạt nhân Mã số: 9.44.01.06 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN NHỊ ĐIỀN HÀ NỘI - 2023 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2 Tình hình nghiên cứu nước CHƯƠNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN CHO LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU ĐỘ GIÀU THẤP .10 2.1 Mô hình tính tốn vật lý thủy nhiệt 10 2.2 Mơ hình tính tốn cho chương trình PARCS 13 2.3 Chương trình MCDL 13 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .16 3.1 Kết tính tốn vật lý thủy nhiệt .16 3.2 Kết tính tốn chuyển tiếp chương trình PARCS 20 3.3 Kết tính tốn cháy nhiên liệu chương trình MCDL .21 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .24 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sau thực thành công việc chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu độ giàu thấp vào tháng 11 năm 2011, chương trình tính tốn xác định thơng số vật lý, thủy nhiệt phân tích an tồn chi tiết, tính tốn cháy nhiên liệu để quản lý vùng hoạt nhiên liệu cần thiết phải hiệu lực hóa đưa vào sử dụng Các chương trình tính tốn có vai trị quan trọng việc tính tốn thiết kế thí nghiệm, thay đảo nhiên liệu phục vụ cho vận hành an toàn khai thác có hiệu Lị phản ứng hạt nhân Đà Lạt (PƯHNĐL) Việc hiệu lực hóa chương trình tính tốn liên quan đến vật lý thủy nhiệt tiến hành thể chi tiết kết luận án Các thông số đặc trưng vật lý, an toàn thủy nhiệt trạng thái vận hành ổn định xác định cho vùng hoạt sử dụng 92 bó nhiên liệu (BNL) độ giàu thấp Các nghiên cứu tính tốn phân tích an tồn cho Lị PƯHNĐL trước tập trung vào sử dụng mơ hình tính tốn động học Lị điểm nên khó phản ảnh việc ảnh hưởng đến không gian, thay đổi độ phản ứng điều khiển đưa vào bù trừ tự động Chương trình PARCS có khả tính tốn động học chiều, nhiều nhóm lượng neutron có kết hợp thủy nhiệt nên sử dụng phân tích an tồn Hằng số nhóm cho chương trình PARCS chuẩn bị từ chương trình Serpent chương trình tính tốn ô mạng khác PIJ (SRAC) hay GENMAXS Với cấu trúc hình học phức tạp Lị PƯHNĐL có mặt kênh ngang, cột nhiệt, tính tốn cháy nhiên liệu dựa vào chương trình sử dụng phương pháp Monte Carlo thường cho kết hợp lý, tin cậy thông lượng, tốc độ phản ứng hệ số nhân hiệu dụng Kết hợp với module tính tốn cháy nhiên liệu có tích hợp tính tốn nhiễm độc berily, chương trình MCDL (Monte Carlo Depetion Light water reactor) phát triển, đáp ứng yêu cầu xác với sai số 10 -12 nồng độ hạt nhân Dễ dàng sử dụng với khả thay đổi vị trí điều khiển q trình tính tốn cháy, có báo cáo tổng hợp vùng BNL theo bước thời gian tính cháy Thơng qua kết nghiên cứu, định hướng nghiên cứu tập trung vào việc kết hợp tính tốn động học chiều với chương trình tính tốn thủy nhiện mơ tả hệ thống chương trình RELAP5 Từ áp dụng tốt cho phân tích an tồn Lị PƯHNĐL Lị phản ứng nghiên cứu công suất cao đa mục tiêu tương lai Ý nghĩa khoa học thực tiễn nghiên cứu Các kết nghiên cứu từ luận án có đóng góp sau: - Tính tốn vật lý thủy nhiệt quản lý vùng hoạt nhiên liệu Lò PƯHNĐL để vận hành an toàn khai thác hiệu Đặc biệt việc đánh giá, xác định thông số vật lý đặc trưng vùng hoạt sau đợt vận hành dài ngày thay đảo nhiên liệu - Sử dụng chương trình động học chiều PARCS khảo sát đánh giá an tồn Lị PƯHNĐL tình chuyển tiếp cố độ phản ứng Kết nghiên cứu tiền đề để tiến hành việc kết hợp với chương trình RELAP5 nhằm có phân tích an tồn xác cho Lò PƯHNĐL Lò nghiên cứu tương lai - Xây dựng chương trình tính tốn cháy nhiên liệu có ghép nối với tính tốn nhiễm độc berily đồng thời cập nhật chương trình MCNP thư viện tính tốn để áp dụng cho Lò PƯHNĐL việc xác định phân bố cháy nhiên liệu ba chiều Chương trình sử dụng nhằm mục tiêu quản lý nhiên liệu, tính tốn phương án thay đảo nhiên liệu áp dụng tốt cho Lị PƯHNĐL Lị phản ứng có vật liệu berily vùng hoạt Kết hợp với hoạt động Trung tâm tính tốn, chương trình tính tốn dùng cơng cụ cho cơng tác quản lý vùng hoạt nhiên liệu Lị PƯHNĐL Ngồi ra, chương trình sử dụng tính tốn thiết kế phân tích an tồn cho Lị nghiên cứu cơng suất cao đa mục tiêu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu giới Các chương trình tính tốn quản lý vùng hoạt nhiên liệu xác định thông số vật lý an toàn thủy nhiệt lị phản ứng nghiên cứu ln quan tâm ảnh hưởng trực tiếp đến q trình tính tốn thiết kế đảm bảo an toàn vận hành, hiệu khai thác sử dụng Các chương trình tính tốn Vật lý phát triển theo xu hướng dùng phương pháp Monte Carlo có kết xác, tài nguyên máy tính đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng Tuy nhiên, chương trình dùng phương pháp tất định nguyên giá trị cần thiết phải có kết nhanh phải tính tốn với số lượng lớn tính tốn động học, tối ưu thay đảo nhiên liệu Các chương trình tính tốn áp dụng cho hầu hết lò phản ứng nghiên cứu giới cần phải tiến hành hiệu lực hóa so sánh với số liệu thực nghiệm kết từ toán chuẩn, chẳng hạn kết tính tốn từ chương trình Monte Carlo Có thể thấy chương trình tính tốn vật lý giới cho kết tính tốn có độ tin cậy cao, đặc biệt chương trình dùng phương pháp Monte Carlo Bên cạnh thư viện tính tốn ln cập nhật, nâng cấp điều kiện tốt để tiệm cận với giá trị thực nghiệm Hơn nữa, thuật tốn tính tốn nhanh, kết hợp nhiều phương pháp phát triển nhằm đáp ứng u cầu tính tốn thiết kế quản lý vận hành lò phản ứng Tuy nhiên, việc tiến hành hiệu lực hóa chương trình tính tốn ln vấn đề quan tâm đặc tính lị phản ứng khác nhau, việc khai thác sử dụng đa dạng có yêu cầu đặc biệt thiết kế với loại nhiên liệu Đối với nước có cơng nghiệp cơng nghệ lị phản ứng phát triển, chương trình tính tốn vật lý thủy nhiệt chứng thực qua việc sử dụng cho nhiều lị phản ứng nghiên cứu khác Có thể phân ứng dụng cho loại lị phản ứng nghiên cứu có nhiên liệu khác nhiên liệu MTR, nhiên liệu lò TRIGA nhiên liệu dáng ống đồng trục Nga sản xuất VVR-M2, VVR-KN IR-4M Hầu hết chương trình dùng phương pháp Monte Carlo tính tốn vật lý khơng gặp khó khăn mơ tả hình học Riêng chương trình tính tốn thủy nhiệt đặc biệt tùy thuộc vào dạng hình học để có hệ số thủy nhiệt hợp lý Chương trình MCNP ln xem chương trình phù hợp cho tính tốn vật lý lị phản ứng Cịn chương trình thủy nhiệt cần phải có hình học riêng nên khác đặc thù hai loại phổ biến dạng dạng hình trụ Tính tốn động học chiều xem vấn đề quan trọng đặc biệt lị phản ứng nghiên cứu cơng suất cao lị cơng suất Chương trình PARCS dùng cơng cụ thuộc chương trình quan cấp phép NRC Hoa Kỳ có đầy đủ tính tính tốn từ phân tích an tồn kết hợp động học chiều đến việc tính tốn cháy nhiên liệu Đối với lị nghiên cứu, tính tốn động học thường quan tâm thường dùng chương trình tính cho lị cơng suất Tuy nhiên, tính tốn động học chiều ln quan trọng nhằm đánh giá xác q trình xảy chuyển tiếp hay cố Lò phản ứng với việc cập nhật nhanh phân bố công suất chi tiết vùng hoạt theo mơ hình tính tốn Chương trình động học chiều áp dụng tốt cho tính tốn tối ưu sử dụng nhiên liệu, mơ lị Phản ứng Các chương trình RELAP5 kết hợp với chương trình PARCS để ghép nối tính tốn động học chiều với tính tốn thủy nhiệt Và hướng phát triển lò phản ứng nghiên cứu Các chương trình tính tốn cháy nhiên liệu châu Âu, Hoa kỳ hay Nhật áp dụng tốt cho Lị PƯHNĐL Tuy nhiên, chương trình cần có thay đổi để phù hợp với cấu trúc, loại nhiên liệu nhiễm độc berily Lò PƯHNĐL Chương trình REBUS-MCNP xem phù hợp với tính tốn cháy nhiên liệu cho Lị PƯHNĐL Ngồi ra, chương trình tính tốn khác MVP-Burn, MCNP6 Serpent sử dụng cần phải có điều chỉnh phù hợp Có thể thấy rằng, phát triển chương trình tính tốn cho lị phản ứng nghiên cứu lị cơng suất giới ln phát triển bước tích hợp khả phù hợp với nhiều loại lò phản ứng khác Tuy nhiên, để có chương trình tính tốn phù hợp với đối tượng lị phản ứng cụ thể, cần phải có hiệu lực hóa so sánh với kết thực nghiệm tư số liệu tính tốn chương trình khác Hơn nữa, đánh giá thư viện tính tốn cần thiết để có lựa chọn tốt để có kết đáng tin cậy 1.2 Tình hình nghiên cứu nước Lị PƯHNĐL vận hành gần 40 năm sau nâng cấp mở rộng sử dụng nhiên liệu VVR-M2 độ giàu cao 36% U-235 từ năm 1984 độ giàu thấp 19,75% U-235 từ năm 2012 Nhiều thí nghiệm liên quan đến xác định thông số vật lý, thủy nhiệt đặc trưng vùng hoạt sử dụng hai loại nhiên liệu khác thực Những số liệu thực nghiệm thu việc dùng quản lý, vận hành khai thác sử dụng lò phản ứng sử dụng để hiệu lực hóa chương trình tính tốn chương trình tự phát triển đơn vị Các chương trình tính tốn bước sử dụng Lị PƯHNĐL với xuất phát điểm chương trình sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn (HEXAGAII, III), phương pháp nodal (HEXNOD23) chiều với chương trình tính tốn mạng WIMS-D5, LEOPAD để xác định số nhóm Các chương trình dùng để tính tốn xác định thơng số hệ số nhân thơng lượng neutron theo nhóm lượng Tính tốn cháy nhiên liệu thay đảo nhiên liệu thực chương trình HEXA-BURNUP, HEXNOD23 Tiếp theo hệ thống chương trình SRAC sử dụng để tính tốn quản lý nhiên liệu vùng hoạt việc sử dụng chương trình tính tốn PIJ, CITATION CORE-BN Các kết tính tốn bước đa dạng có độ tin cậy cao Đồng thời hệ thống chương trình WIMS-5D CITATION khai thác cho tính tốn vật lý cháy Lị PƯHNĐL Các chương trình MCNP MVP bước sử dụng cho Lị PƯHNĐL tính tốn vật lý cho kết xác so sánh với kết thực nghiệm Hệ chương trình WIMS-ANL REBUS REBUS-MCNP sử dụng chủ yếu cho tính tốn thiết kế vùng hoạt độ giàu thấp chuyển đổi nhiên liệu Các chương trình cho thấy có độ tin cậy cao phù hợp với lò nghiên cứu sử dụng nhiên liệu Liên bang Nga sản xuất Còn chương trình thủy nhiệt trước áp dụng cho Lị PƯHNĐL phát triển đơn vị qua tính tốn giải tích, sau sử dụng chương trình COOLOD mơ hình khơng thật phù hợp với loại nhiên liệu cấu trúc vùng hoạt có giếng hút Lị PƯHNĐL Trong q trình tính tốn chuyển đổi nhiên liệu khởi động vùng hoạt sử dụng nhiên liệu độ giàu thấp, chương trình PLTEMP4.2 cho thấy có khả áp dụng tốt cho Lò PƯHNĐL với chế đối lưu tự nhiên, có hệ thức thủy nhiệt phù hợp nhiên liệu Nga sản xuất mô hình có giếng hút phía vùng hoạt Và chương trình hồn tồn đáp ứng tốt u cầu tính tốn an tồn thủy nhiệt trạng thái dừng tiến hành thiết lập cấu hình vùng hoạt thiết kế thay đảo nhiên liệu Viện Nghiên cứu hạt nhân (NCHN) có BNL độ giàu cao gắn cặp nhiệt điện sử dụng để hiệu lực hóa chương trình tính tốn PLTEMP, kết cho thấy sai khác kết tính tốn thực nghiệm khơng đáng kể, 0C Tính tốn cháy nhiên liệu cho Lị PƯHNĐL thực chương trình CORE-BN hệ SRAC cho kết tương đối tốt cịn thiếu hiệu chỉnh nhiễm độc berily, sau thực cách cập nhật số nhóm vật liệu có berily bị chiếu xạ neutron q trình vận hành lị phản ứng Hệ chương trình WIMS-ANL REBUS sau REBUS-MCNP dùng để tính tốn cháy nhiên liệu cho Lị PƯHNĐL có tính đến nhiễm độc berily Tuy nhiên, chương trình áp dụng cho đối tượng lò phản ứng nghiên cứu khác với nhiên liệu khác phải tính tốn 2.3 Chương trình MCDL Chương trình MCDL phát triển dựa việc kết hợp chương trình MCNP Module tính tốn cháy nhiên liệu có đánh giá nhiễm độc berily (có xuất đồng vị H-3, He-3 Li-6 berily bị chiếu xạ neutron) Phương trình Beteman giải dựa phương pháp Runge Kutta (RADAU II) có sai số khoảng 10-12 mật độ ngun tử tính tốn Chương trình xây dựng với module: Kiểm soát chung; Chạy chương trình MCNP thu nhận thơng lượng tốc độ phản ứng phân hạch, bắt neutron, sinh neutron berily có phản ứng (n, α), (n, p) (n, t); Đọc số liệu), (n, p) (n, t); Đọc số liệu output từ chương trình tính tốn cháy nhiên liệu; Cập nhật số liệu để tạo input cho chương trình Chương trình có khả tính tốn với thay đổi vị trí điều khiển theo bước thời gian xác định Input chương trình gồm có input chung để xác định vùng có nhiên liệu, thể tích, thời gian vận hành tương ứng với cơng suất vị trí điều khiển theo bước tính cháy Input chi tiết chương trình MCNP gồm phần mơ tả vật liệu, cấu trúc hình học Thư viện chương trình gồm thơng số liên quan đến 21 đồng vị nặng 50 sản phẩn phân hạch tỉ số sinh đồng vị từ đồng vị nặng Chương trình MCNP thư viện tính tốn hồn tồn thay đổi, cập nhật mà không ảnh hưởng đến kết tính tốn cháy từ chương trình Ngồi output input cập nhật thành phần đồng vị theo bước cháy cho chương trình MCNP, thơng tin báo cáo độ cháy trung bình chi tiết vùng nhiên liệu khối lượng đồng vị uranium, plutonium đưa file trung gian, file tổng kết đưa thông tin cuối phân bố cháy vùng tồn BNL vùng hoạt Chương trình áp dụng tính tốn cháy nhiên liệu cho vùng hoạt sử dụng nhiên liệu độ giàu cao độ giàu thấp Theo chiều cao, BNL chia thành đến 10 phần tích giống để xác định độ cháy theo thời gian vận hành Lị Trong tính tốn thay đảo nhiên liệu cho vùng hoạt sử dụng nhiên liệu độ giàu thấp, chương trình sử dụng công cụ chủ 14 yếu Hơn nữa, việc tính tốn cập nhật độ cháy nhiên liệu, dùng cho tính tốn thiết kế tăng cường khả sản xuất đồng vị I-131 Lò PƯHNĐL thực chương trình MCDL Chương trình MCDL hiệu lực hóa thơng qua việc so sánh trực tiếp với kết tính tốn từ chương trình REBUS-MCNP, SRAC số liệu thực nghiệm đo đạc 106 BNL cháy có độ giàu cao trước chuyển trả Liên bang Nga vào năm 2013 So với chương trình tính tốn cháy khác, chương trình MCDL dễ dàng sử dụng cập nhật, chương trình chạy hệ điều hành Window Linux với khả chạy song song chương trình MCNP mơi trường MPI 15 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết tính tốn vật lý thủy nhiệt Vùng hoạt sử dụng 92 BNL độ giàu thấp tính tốn chi tiết thơng số đặc trưng chương trình MCNP, REBUS bao gồm: từ tới hạn, độ phản ứng dự trữ, độ hiệu dụng điều khiển, phân bố thông lượng neutron, hệ số bất đồng công suất, hệ số phản hồi nhiệt độ thông số động học Một số thông số quan trọng sử dụng tính tốn thủy nhiệt chương trình PLTEMP phân tích an tồn chương trình RELAP5 BNL độ giàu cao độ giàu thấp đánh giá hệ số nhân, phổ neutron so sánh dùng thư viện tính tốn khác So với BNL độ giàu cao, BNL độ giàu thấp có giá trị hệ số nhân thấp hơn, phổ neutron có phần nhiệt thấp Do làm giảm thông lượng trung bình neutron vùng hoạt vị trí chiếu xạ Bẫy neutron dó có xếp 12 berily xung quanh nên gia tăng vật liệu làm chậm neutron trì thơng lượng neutron cao bẫy để tiếp tục sử dụng cho sản xuất đồng vị hiệu 25 cấu hình vùng hoạt sử dụng nhiên liệu độ giàu thấp thiết lập trình tiến hành khởi động vật lý lượng Các cấu hình tính tốn cho thấy có ổn định từ kết chương trình sử dụng phương pháp Monte Carlo MCNP MVP chương trình SRAC, REBUS cho kết có bất định cao Kết cho thấy hệ số nhân 16 bình dùng chương trình MCNP với thư viện ENDF/BVII.1 có giá trị xấp xỉ 0,9997 Độ lệch chuẩn tính tốn hệ số nhân khoảng từ 0.00006 đến 0.0001 chương trình MCNP, cịn chương trình tất định khoảng 10-5 Thực nghiệm chịu sai số chủ yếu vị trí điều khiển nhiệt độ nước bể lị có giá trị khoảng 0.0115% Các điều khiển tính tốn so sánh với kết thực nghiệm sử dụng phương pháp chu kỳ tiệm cận để xác định độ hiệu dụng điều khiển tự động phương pháp bù trừ để xác định độ hiệu dụng thành bù trừ Sai khác độ phản ứng tính tốn thực nghiệm 7%, cho thấy có phù hợp tốt tính toán thực nghiệm Độ hiệu dụng số BNL, berily vị trí quan trọng vùng hoạt xác định cho kết có sai khác không đáng kể so với thực nghiệm Phân bố thơng lượng neutron vị trí chiếu mẫu quan tâm nhằm đánh giá khả khai thác sử dụng Lị PƯHNĐL So với cấu hình vùng hoạt trước sử dụng nhiên liệu độ giàu cao vùng hoạt hỗn hợp, vùng hoạt sử dụng nhiên liệu độ giàu thấp có giảm từ 10 đến gần 20% ngoại trừ bẫy neutron Phương pháp kích hoạt dị sử dụng để xác định thơng lượng nhiệt tương đối (lá dị Lu) tuyệt đối (lá dị Au), sai khác tính tốn thực nghiệm tối đa 10% Phân bố thông lượng neutron nhiệt vùng hoạt có xu hướng lệch phía vùng hoạt có mặt cột nhiệt ảnh hưởng từ kênh ngang 17