Nghiên cứu tính toán một số thông số đảm bảo an toàn cho việc chuyển đổi nhiên liệu tại lò phản ứng hạt nhân đà lạt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KIỀU NGỌC DŨNG NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO VIỆC CHUYỂN ĐỔI NHIÊN LIỆU TẠI LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH VẬT LÝ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 MỤC LỤC Danh mục bảng i Danh mục hình vẽ, đồ thị ii MỞ ĐẦU iii CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VẬT LÝ LÒ PHẢN ỨNG I.1 Cơ chế tương tác nơtrôn với vật chất I.2 Phản ứng phân hạch hạt nhân I.3 Phản ứng dây chuyền, trạng thái tới hạn LPƯ I.4 Phân bố nơtrôn LPƯ I.4.1 Phương trình vận chuyển nơtrôn I.4.2 Phương trình vận chuyển tới hạn 13 I.4.3 Phương trình khuyếch tán nơtrôn 14 I.5 Thời gian tồn nơtrôn LPƯ 14 I.6 Nơtrôn trễ 15 I.7 Sự nhiễm độc LPƯ 16 I.8 Một số thông số cho việc đánh giá an toàn LPƯ 17 I.9 Nguyên tắc hoạt động điều khiển LPƯ hạt nhân 19 Kết luận chương I 20 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 II.1 Mô tả LPƯ Đà Lạt 22 II.2 Mô tả bó nhiên liệu HEU LEU 27 II.3 Phương pháp tính toán nghiên cứu phần mềm MCNP 30 II.3.1 Các đặc trưng hệ mô MCNP 30 II.3.2 Hình học MCNP 35 II.3.3 File đầu vào MCNP 37 II.3.4 Tính toán tới hạn 43 Kết luận chương II 47 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 III.1 Mô hình LPƯ mô MCNP 50 III.2 52 III.4 Ứng dụng MCNP vào tính toán thẩm định kết thông số an toàn cho việc chuyển đổi nhiên liệu LPƯ Đà Lạt (Core 1) Ứng dụng MCNP vào tính toán thẩm định kết thông số an toàn cho việc chuyển đổi nhiên liệu LPƯ Đà Lạt (Core 2) Ứng dụng MCNP tính toán thử nghiệm LPƯ Đà Lạt III.5 Thảo luận đánh giá 68 III.3 58 64 Kết luận chương III 69 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 72 i DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Các đặc trưng bó nhiên liệu VVR-M2 27 Bảng Phương trình mặt MCNP 39 Bảng Ký hiệu tính toán MCNP 42 Bảng Các thiết bị thí nghiệm mô hình chi tiết chương trình MCNP 50 Bảng 5: Các thông số vật lý cấu hình Core 52 Bảng 6: Phân bố công suất Core 54 Bảng Độ bất đồng công suất vùng hoạt Core 55 Bảng Độ hiệu dụng điều khiển Core 56 Bảng Hệ số phản hồi độ phản ứng nhiệt độ 57 Bảng 10 Thông lượng notron hốc chiếu mẫu 58 Bảng 11: Các thông số vật lý cấu hình Core 59 Bảng 12: Phân bố công suất Core 60 Bảng 13 Độ bất đồng công suất vùng hoạt Core 61 Bảng 14 Độ bất hiệu dụng điều khiển Core (Fresh Core) 62 Bảng 15 Hệ số phản hồi độ phản ứng nhiệt độ Core 63 Bảng 16 Thông lượng nơtrôn hốc chiếu mẫu 64 Bảng 17 Các thông số vật lý cấu hình Core 65 Bảng 18 Phân bố công suất Core 66 ii Bảng 19 Thông lượng nơtrôn hốc chiếu mẫu_Core 68 Bảng 20 So sánh giá trị Core 1, Core 2, Core 70 iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Mặt cắt đứng Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt 24 Hình Mặt cắt ngang Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt 25 Hình Cấu hình vùng hoạt với 104 bó nhiên 26 Hình Cấu trúc bó nhiên liệu HEU VVR-M2 26 Hình Bó nhiên liệu HEU VVR-M2 29 Hình Cấu hình vùng hoạt dự kiến 48 Hình Mô hình LPƯtheo chiều bán kính chiều cao tính toán MCNP 51 Hình Cấu hình với 92 BNL LEU hốc nơtrôn 52 Hình Phân bố công suất theo bán kính cấu hình 56 Hình 10 Hình dạng độ hiệu dụng điều khiển 57 Hình 11 Phân bố công suất theo bán kính Core 62 Hình 12 Hình dạng độ hiệu dụng điều khiển 63 Hình 13 Vị trí thêm bó nhiên liệu vùng hoạt LPƯ 65 Hình 14 Phân bố công suất vùng hoạt theo bán kính 67 iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT MCNP: Monte Carlo N Particle Transport Code LEU: Low-enriched uranium HEU: High-enriched uranium LPƯ: Lò phản ứng LPƯHNĐL: Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt v MỞ ĐẦU Lò phản ứng TRIGA MARK II Mỹ xây dựng Đà Lạt, bắt đầu hoạt động năm 1963 với công suất danh định 250 kW Năm 1975, rút quân khỏi miền Nam, Mỹ mang hết nhiên liệu urani lò phản ứng không hoạt động Được giúp đỡ Liên Xô (cũ), công trình khôi phục mở rộng LPƯHNĐL tiến hành năm 1981-1984 Việc khôi phục LPƯHNĐL thực chất trang bị lại hầu hết hệ công nghệ, nạp nhiên liệu nâng công suất lò lên 500KW Như LPƯHNĐL coi lò mới, để đưa vào hoạt động cần tiến hành khởi động vật lý khởi động lượng Khởi động vật lý giai đoạn nạp nhiên liệu cho lò đến trạng thái tới hạn đưa lò vào hoạt động công suất thấp nhằm kiểm tra thông số vật lý Khởi động lượng trình đưa lò lên công suất cao đạt đến giá trị công suất danh định Quá trình khởi động quan trọng nhằm đo đạc tất thông số vật lý, nhiệt kỹ thuật đánh giá mức độ an toàn trước đưa lò vào hoạt động Vì việc tổ chức khởi động lò phải thực cách nghiêm túc, chu đáo vấn đề an toàn phải đặt lên hàng đầu Sau 26 năm hoạt động an toàn, năm LPƯHNĐL thực kế hoạch chuyển đổi hoàn toàn nhiên liệu với độ giàu cao 36% thành nhiên liệu với độ giàu thấp 19,75% Với việc thay toàn nhiên liệu này, việc đưa lò vào hoạt động phải trải qua đợt khởi động vật lý khởi động lượng Việt Nam thực thành công giai đoạn chuyển đổi phần vùng hoạt Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt hoạt động an toàn với cấu hình vùng hoạt pha trộn HEU + LEU từ tháng 9/2007 đến với khoảng 400 vận hành, sản xuất khoảng 700 Ci đồng vị phóng xạ loại, phục vụ phân tích kích hoạt, nghiên cứu, đào tạo An toàn LPƯHNĐL chất lượng phục vụ khai thác, sử dụng đảm bảo vi Các công việc chuẩn bị cho khởi động lại LPƯHNĐL nhiên liệu LEU chuẩn bị chu đáo nghiêm túc gần năm qua (tính toán nơtron, thuỷ nhiệt, phân tích an toàn, xây dựng chương trình khởi động, …), có hợp tác chặt chẽ với Phòng thí nghiệm Argonne National Lab Viện Ngiên cứu hạt nhân Đà Lạt tiến hành tính toán số thông số an toàn cho việc chuyển đổi sử dụng hoàn toàn nhiên liệu LEU LPƯHNĐL Bản luận văn xây dựng sở tính toán thẩm định thông số an toàn Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt cung cấp Các tính toán thực nhóm nghiên cứu TS Lê Chí Dũng, phòng An toàn hạt nhân, Cục An toàn xạ hạt nhân thực hiện, việc làm với mục đích đánh giá kết tính toán, để đảm bảo cho việc chuyển đổi nhiên liệu, vận hành LPƯ an toàn Chương trình MCNP sử dụng mô toàn hình học cụ thể cấu trúc Lò Phản ứng tính toán độ hiệu dụng điều khiển, hệ số nhân hiệu dụng, thông số vật lý lò phản ứng Ưu điểm chương trình cho kết có độ xác cao, mô tả trạng thái hoạt động LPƯ cách xác Có thể kết hợp chương trình khác để tính toán thêm thông số thủy nhiệt cho LPƯ Trong khuôn khổ luận văn, phần mở đầu kết luận, phần nội dung chia làm chương: - Chương I: Trình bày khái niệm vật lý lò phản ứng, số thông số đặc trưng cho việc đánh giá an toàn LPƯ - Chương II: Miêu tả LPƯHN Đà Lạt, so sánh loại nhiên liệu HEU LEU Trong chương giới thiệu chi tiết chương trình MCNP vii - Chương III: Trình bày kết tính toán thông số an toàn cho vùng hoạt sử dụng 92 bó nhiên liệu LEU Bản luận văn dài 72 trang, bao gồm 14 hình vẽ, 20 đồ thị, bảng biểu, 10 tài liệu tham khảo Để hoàn thành luận văn này, trước hết tác giả xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới TS Lê Chí Dũng, người hướng dẫn bảo tận tình cho tác giả Đồng thời tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Phòng An toàn hạt nhân, Cục An toàn xạ hạt nhân, Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả trình hoàn thành luận văn Do thời gian nghiên cứu tìm hiểu có hạn nên luận văn gặp nhiều thiếu sót, hạn chế Rất mong thông cảm góp ý thầy cô giáo độc giả Xin chân thành cảm ơn! f Thông lượng nơtrôn vị trí LPƯ Bảng 10 Thông lượng nơtrôn hốc chiếu mẫu Vị trí Nơtrôn nhiệt Nơtrôn Nơtrôn nhanh (n/cm2.s) trung gian (n/cm2.s) (n/cm2.s) Bẫy Maximum 2,40E+13 8,50E+12 2,32E+12 Neutron Average 2,31E+13 7,67E+12 2,06E+12 Kênh Maximum 9,70E+12 1,01E+13 3,71E+12 chiếu 13-2 Average 8,84E+12 9,40E+12 3,60E+12 Kênh Maximum 6,80E+12 1,15E+13 5,24E+12 chiếu 7-1 Average 5,74E+12 1,08E+13 4,63E+12 Kênh Maximum 1,01E+13 9,44E+12 3,72E+12 chiếu 1-4 Average 9,09E+12 8,89E+12 3,33E+12 Các giá trị tính toán thông lượng vị trí chiếu mẫu core hoàn toàn phù hợp với lý thuyết, kết tính toán có giá trị max bẫy nơtrôn, kết có giá trị gần với kết Đà Lạt tính toán III.3 Ứng dụng MCNP vào tính toán thẩm định kết thông số an toàn cho việc chuyển đổi nhiên liệu LPƯHN Đà Lạt (Core 2) Cấu hình Core bao gồm 92 BNL LEU 12 Beryli xếp tạo thành bẫy nơtrôn Các tính toán thực core 1, khác mặt hình học cấu hình LPƯ a Hệ số nhân hiệu dụng: keff = 1,00052 ± 0,00027 Vị trí điều khiển (trạng thái tới hạn): + an toàn : rút khỏi vùng hoạt 59 + bù trừ : nhúng 35 cm vùng hoạt + điều chỉnh : nhúng 32,5 cm vùng hoạt b Độ dự trữ dập lò (shutdown margin), độ phản ứng dự trữ (excess reactivity) Bảng 11: Các thông số vật lý cấu hình Core Kết Độ phản ứng dự trữ (%) 6,745 Độ dự trữ dập lò (%) -3,4 Bất đồng công suất theo bán kính vùng hoạt bù trừ hoàn toàn 1,456 bù trừ đưa vào hoàn toàn 1,535 Như vậy, độ phản ứng dập lò an toàn bù trừ điều khiển vùng hoạt -3,4 %∆k/k nhỏ yêu cầu -1.0 % ∆k/k Giá trị độ phản ứng dập lò thỏa mãn tiêu chuẩn độ phản ứng dập lò dùng rộng rãi lớn độ phản ứng điều khiển có hiệu dụng lớn 60 c Phân bố công suất bất đồng công suất: Bảng 12: Phân bố công suất Core Chiều cao vùng hoạt (cm) Vị trí điều khiển (cm) Full in 15 20 25 30 35 Full out 2.5 0,63 0,68 0,71 0,74 0,78 0,79 0,62 7.5 0,8 0,87 0,9 0,94 0,97 0,99 0,78 12.5 0,99 1,07 1,11 1,15 1,18 1,19 0,98 17.5 1,14 1,22 1,25 1,3 1,31 1,3 1,13 22.5 1,24 1,3 1,33 1,36 1,36 1,33 1,24 27.5 1,28 1,34 1,34 1,35 1,32 1,29 1,28 32.5 1,28 1,3 1,28 1,26 1,22 1,2 1,28 37.5 1,22 1,19 1,17 1,12 1,1 1,08 1,22 42.5 1,11 1,04 1,01 0,96 0,94 0,95 1,12 47.5 0,95 0,85 0,81 0,79 0,77 0,79 0,97 52.5 0,76 0,65 0,62 0,6 0,6 0,61 0,77 57.5 0,58 0,49 0,47 0,45 0,45 0,47 0,61 61 Bảng 13 Độ bất đồng công suất vùng hoạt Core Vị trí Hệ số bất đồng công suất (Peaking Factor) Thanh bù trừ Bán kính (Core Radial) (cm) Trục (Axial) 1,456 1,262 15 1,466 1,261 20 1,490 1,286 25 1,486 1,337 30 1,442 1,366 35 1,504 1,363 60 1,535 1,259 Từ kết tính toán suy nóng bó số (u=103) Vị trí bó nóng trùng với báo cáo Đà Lạt (1.527) 0.969 0.979 0.900 0.858 0.896 0.941 1.111 0.994 0.744 0.771 0.871 0.839 0.852 0.802 ShR 0.925 1.019 1.270 0.969 0.971 1.100 SR 1.088 1.461 1.159 1.166 0.987 1.085 1.519 1.002 0.811 0.923 1.449 0.877 0.775 0.893 ShR 1.252 0.952 0.770 0.995 1.185 1.140 1.014 0.996 0.973 1.146 1.043 0.813 1.285 ShR 1.472 0.944 1.100 0.949 0.789 0.835 1.003 1.000 1.026 0.907 1.193 1.527 1.090 SR 1.116 1.450 1.180 0.919 0.973 0.978 1.241 0.987 RgR 0.845 0.811 0.937 0.891 0.828 ShR 0.737 0.824 0.795 0.855 0.987 0.899 0.866 1.035 1.233 0.905 0.842 1.159 1.219 0.904 0.729 0.837 0.818 0.886 0.972 Hình 11 Phân bố công suất theo bán kính Core 62 d Độ hiệu dụng điều khiển Bảng 14 Độ bất hiệu dụng điều khiển Core Thanh điều khiển Kết tính toán Thanh bù trừ 2,66 Thanh bù trừ 2,817 Thanh bù trừ 2,929 Thanh bù trừ 2,635 Thanh điều chỉnh 0,381 Thanh an toàn 2,437 Thanh an toàn 2,463 Hình 12 Hình dạng độ hiệu dụng bù trừ 63 e Hệ số phản hồi độ phản ứng nhiệt độ Bảng 15 Hệ số phản hồi độ phản ứng nhiệt độ Kết Các thông số (Parameter) Hệ số phản hồi độ phản ứng nhiệt độ nhiên liệu (Doppler) (% /oC) 293 oK to 400 oK 400 oK to 500 oK 500 oK to 600 oK -0,00225 -0,00172 -0,00124 Hệ số độ phản ứng mật độ chất làm chậm (hệ số rỗng) (%/% độ rỗng) to % 5% to 10 % 10 % to 20 % -0,226 -0,255 -0,301 f Thông lượng nơtrôn vị trí LPƯ Bảng 16 Thông lượng nơtrôn hốc chiếu mẫu Neutron Trap Kênh chiếu 13-2 Kênh chiếu 7-1 Kênh chiếu 1-4 Hole – Right Nơtrôn nhiệt (n/cm2.s) Nơtrôn Nơtrôn trung gian nhanh (n/cm2.s) (n/cm2.s) Maximum Average Maximum Average Maximum Average Maximum Average 2,15E+13 2,04E+13 6,42E+12 6,32E+12 6,06E+12 5,41E+12 6,18E+12 5,96E+12 8,12E+12 7,80E+12 6,37E+12 5,75E+12 9,47E+12 9,27E+12 6,49E+12 6,10E+12 2,59E+12 2,37E+12 1,68E+12 1,63E+12 4,27E+12 4,04E+12 1,78E+12 1,65E+12 Average 1,37E+13 9,93E+12 2,90E+12 Average 1,33E+13 9,70E+12 2,87E+12 Hole – Left 64 III.4 Ứng dụng MCNP tính toán cho việc thí nghiệm thử nghiệm LPƯ Đặt vấn đề: Người ta thường sử dụng LPƯ nghiên cứu vào việc thử nghiệm vật liệu nhà máy điện hạt nhân, ví dụ thử nghiệm vật liệu dùng để chế tạo nhiên liệu Để thực thử nghiệm loại này, người ta đưa nhiên liệu có vỏ bọc nhiên liệu tương đồng với loại dùng nhà máy điện hạt nhân vào vị trí LPƯ nghiên cứu có tính nhiệt độ, thông lượng nơtrôn… Ở mục này, tác giả tính cho trường hợp có nhiên liệu đưa vị trí 6-8 thay cho Berili Do điều kiện chưa có thông tin cụ thể nhiên liệu dùng cho nhà máy điện hạt nhân, nên tác giả đưa vào vị trí 6-8 nhiên liệu LEU Qua tính toán để đánh giá độ an toàn trình thử nghiệm Hình 13 miêu tả vị trí thêm BNL LEU Vị trí thêm bó nhiên liệu Hình 13 Vị trí thêm bó nhiên liệu vùng hoạt LPƯ 65 a Hệ số nhân hiệu dụng: keff = 1.01714 ± 0.00006 Vị trí điều khiển: + an toàn : rút khỏi vùng hoạt + bù trừ : nhúng 35 cm vùng hoạt + tự động : nhúng 32,5 cm vùng hoạt b.Độ dự trữ dập lò (shutdown margin), độ phản ứng dự trữ (excess reactivity) Bảng 17: Các thông số vật lý cấu hình Core Kết tính toán Thông số Độ phản ứng dự trữ (%) 5,48 Độ dự trữ dập lò (%) Bất đồng công suất theo bán kính vùng hoạt bù trừ rút hoàn toàn bù trừ nhúng vào hoàn toàn -4,27 1,378 1,453 c Phân bố công suất theo theo trục dọc BNL bán kính vùng hoạt 66 Bảng18 : Phân bố công suất vùng hoạt theo trục dọc BNL_Core Chiều cao vùng hoạt (cm) Nhúng vào hoàn toàn 15 20 25 30 35 Rút hoàn toàn 2.5 0,705 0,884 0,902 0,901 0,874 0,836 0,712 7.5 0,821 1,004 1,034 1,037 1,015 0,971 0,827 12.5 0,999 1,152 1,212 1,230 1,209 1,172 1,006 17.5 1,133 1,199 1,283 1,332 1,330 1,299 1,140 22.5 1,217 1,220 1,249 1,327 1,364 1,359 1,224 27.5 1,257 1,214 1,207 1,232 1,305 1,341 1,261 32.5 1,255 1,182 1,151 1,143 1,171 1,246 1,259 37.5 1,202 1,109 1,071 1,046 1,044 1,076 1,201 42.5 1,097 0,994 0,954 0,917 0,902 0,915 1,096 47.5 0,947 0,842 0,801 0,765 0,746 0,75 0,937 52.5 0,754 0,667 0,629 0,594 0,579 0,577 0,745 57.5 0,612 0,533 0,504 0,475 0,459 0,455 0,591 Vị trí điều khiển (cm) 67 Hình 14: Phân bố công suất vùng hoạt theo bán kính vùng hoạt 0.973 0.913 0.877 0.917 0.962 1.138 0.998 1.018 1.020 0.979 1.023 1.122 1.164 1.165 1.107 SR 1.392 1.006 1.038 1.364 1.082 1.121 1.288 1.116 0.960 1.309 ShR 0.810 1.016 1.133 0.890 0.918 1.040 1.031 1.198 1.405 1.391 SR 1.124 1.007 0.986 1.180 1.102 0.855 0.858 0.985 ShR 0.745 0.843 0.959 RgR 0.843 0.808 0.755 0.919 0.865 0.933 0.940 0.907 0.921 0.842 0.832 1.118 1.238 0.908 0.945 0.860 1.153 1.351 0.963 0.905 ShR 1.197 0.830 0.968 0.885 0.878 1.013 1.355 0.903 0.996 0.858 0.863 ShR 0.942 0.995 1.058 1.167 0.762 0.790 0.872 0.849 0.980 0.911 0.845 0.841 0.831 0.895 0.973 Vị trí BNL có công suất cao BNL số u=114) trùng với cấu hình Core 68 d.Thông lượng nơtrôn vị trí chiếu mẫu Bảng 19 Thông lượng nơtrôn vị trí chiếu mẫu Core Bẫy Neutron Kênh chiếu 13-2 Kênh chiếu 7-1 Kênh chiếu 1-4 Nơtrôn nhiệt Nơtrôn trung gian Nơtrôn nhanh (n/cm2.s) (n/cm2.s) (n/cm2.s) Maximum 2,86E+13 8,67E+12 2,41E+12 Average 2,11E+13 7,87E+12 2,22E+12 Maximum 9,88E+12 1,11E+13 3,76E+12 Average 8,98E+12 9,57E+12 3,58E+12 Maximum 6,68E+12 1,05E+13 5,49E+12 Average 5,61E+12 1,02E+13 4,71E+12 Maximum 1,21E+13 9,79E+12 3,45E+12 Average 1,09E+13 8,86E+12 3,11E+12 e So sánh thông số với cấu hình vùng hoạt hỗn hợp hoạt động an toàn trước thay đổi nhiên liệu Vùng hoạt thử nghiệm Vùng hoạt Vùng hoạt hỗn hợp [2] Độ phản ứng dự trữ (%) Dự trữ dập Lò (%) Hệ số bất đồng công suất theo chiều bán kính 5,48 -4,27 6,627 -3,2 -4,56 Các điều khiển vùng hoạt Các điều khiển bên vùng hoạt 1,378 1,453 1,384 1,419 1,431 Thông lượng neutron nhiệt bẫy neutron (n/cm2) Thông lượng neutron nhanh bẫy neutron (n/cm2) 2,11E+13 2,40E+13 2,22E+13 2,22E+12 2,32E+12 3,15E+12 Các thông số 69 e Nhận xét: Từ kết tính toán cho thấy thêm BNL vào vị trí sát bẫy nơtrôn đảm bảo an toàn trình vận hành LPƯ Độ phản ứng dập lò an toàn bù trừ điều khiển vùng hoạt -4,27 %∆k/k nhỏ yêu cầu -1.0 % ∆k/k LPƯHNĐL Giá trị độ phản ứng dập lò thỏa mãn tiêu chuẩn độ phản ứng dập lò dùng LPƯHNĐL lớn độ phản ứng điều khiển có hiệu dụng lớn dùng cho LPƯHNĐL.Vì vậy, ta muốn kiểm tra vật liệu mới, nhiên liệu hoàn toàn tiến hành mà đảm bảo an toàn hạt nhân III.5 Thảo luận đánh giá - Các tính toán nhóm nghiên cứu cho kết tương đối gần với kết Viện NCHN Đà Lạt tính toán, sai khác trình chạy chưa đáp ứng đủ thời gian thông kê Điều khắc phục - Các giá trị âm hệ số phản hồi độ phản ứng cho thấy tính chất an toàn nội dự trữ dập lò vùng hoạt hoàn toàn đáp ứng yêu cầu an toàn với giá trị nhỏ -1%∆k/k - Thông lượng neutron vị trí chiếu mẫu không khác nhiều so với cấu hình vùng hoạt hỗn hợp Các đặc trưng an toàn vùng hoạt tốt vùng hoạt vùng hoạt có khả cao việc khai thác sử dụng Lò Phản ứng có nhiều kênh chiếu tâm vùng hoạt 70 Bảng 20 So sánh giá trị Core 1, Core2 với cấu hình vùng hoạt hỗn hợp Các thông số Độ phản ứng dự trữ (%) Dự trữ dập Lò (%) Hệ số bất đồng công suất theo chiều bán kính Các điều khiển vùng hoạt Vùng hoạt hỗn hợp [2] Core Core - 6,627 6,745 -4,56 -3,2 -3,4 1,384 1,456 1,491 1,535 2,22E+13 2,40E+13 2,15E+13 3,15E+12 2,32E+12 2,59E+12 1,431 Các điều khiển bên vùng hoạt Thông lượng neutron nhiệt bẫy neutron (n/cm2) Thông lượng neutron nhanh bẫy neutron (n/cm2) Kết luận chương III Chương III trình bày kết tính toán thông số vật lý như: hệ số k hiệu dụng, hệ số độ phản ứng dự trữ, hệ số dập lò, phân bố công suất, độ bất đồng công suất, thông lượng nơtrôn cá vị trí chiếu mẫu cho cấu hình LPƯ sử dụng 92 BNL LEU, 12 Berily Các kết tính toán cho kết tương đối gần với kết Viện NCHN Đà Lạt tính Trong chương đưa kết tính vài thông số an toàn cho việc tiến hành thử nghiệm đưa thêm1 BNL vào sát bẫy nơtrôn 71 KẾT LUẬN Luận văn đạt số kết sau: Luận văn trình bày khái quát lý thuyết Vật lý Lò phản ứng, bước tính toán chương trình MCNP5 Luận văn trình bày chi tiết cấu tạo cửa Lò phản ứng nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt Chương trình MCNP5 nghiên cứu để sử dụng tính toán cho thông số vật lý LPƯ Luận văn sử dụng chương trình MCNP5 để tính xác định thông lượng nơtrôn vị trí khác LPƯ Tính toán hệ số nhân K hiệu dụng trạng thái tới hạn LPƯ Trên sở tính toán thông lượng nơtrôn, hệ số k hiệu dụng, luận văn xác định thông số vật lý đảm bảo an toàn cho hoạt động LPƯ Các kết tính toán so sánh với kết Viện NCHN Đà Lạt cho độ lệch khoảng giới hạn cho phép, sai lệch hoàn toàn khắc phục tăng thời gian chạy chương trình Điểm luận văn tính toán cho trường hợp thử nghiệm thay Berili nhiên liệu Tính toán cho thấy việc thử nghiệm đảm bảo an toàn cho hoạt động LPƯ Từ kết tính toán thông số an toàn, luận văn đưa việc thay đổi nhiên liệu cho vùng hoạt LPƯ BNL LEU hoàn toàn an toàn với cấu hình tính luận văn 72 Tài liệu tham khảo [1] Ngiên cứu chuẩn bị tiềm lực thẩm định an toàn Dự án chuyển đổi nhiên liệu lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt, Lê Chí Dũng, 2006 [2] Báo cáo phân tích an toàn sử dụng cho lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, 2009 [3] Báo cáo “Hội thảo khởi động vật lý lượng lò PƯHN Đà Lạt dùng Uran độ giàu thấp” Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, 23-8-2010 [4] Vật lý lò phản ứng hạt nhân, Ngô Quang Huy,2004 [5] MCNP5_Manual_Vol_I,II,III April,24,2003 [6] Module 31: Calculation of research reactor safety parameters (Luka Snoj & Andrej Trkov) [7] MCNP A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 5, Los Alamos NationalLaboratory [8] Neutron Physics, Paul Reuss, 2008 [9]DOE FUNDAMENTALS HANDBOOK NUCLEAR PHYSICS AND REACTOR THEORY Volume of (U.S Department of Energy Washington, D.C 20585) [10] Glenn F.Knoll(7/1988), Radiation detection and measurement, The University of Michigan 73 ... III.4 Ứng dụng MCNP vào tính toán thẩm định kết thông số an toàn cho việc chuyển đổi nhiên liệu LPƯ Đà Lạt (Core 1) Ứng dụng MCNP vào tính toán thẩm định kết thông số an toàn cho việc chuyển đổi nhiên. .. hành tính toán số thông số an toàn cho việc chuyển đổi sử dụng hoàn toàn nhiên liệu LEU LPƯHNĐL Bản luận văn xây dựng sở tính toán thẩm định thông số an toàn Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt cung... Các tính toán thực nhóm nghiên cứu TS Lê Chí Dũng, phòng An toàn hạt nhân, Cục An toàn xạ hạt nhân thực hiện, việc làm với mục đích đánh giá kết tính toán, để đảm bảo cho việc chuyển đổi nhiên liệu,