Quá trình phát triển năng lượng hạt nhân

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn An Sơn – Khoa Kỹ thuật hạt nhân – Trƣờng Đại học Đà Lạt tận tình hƣớng dẫn, giúp hoàn thiện khóa luận Tôi xin cảm ơn khoa Kỹ thuật hạt nhân giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho trình làm khóa luận Xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô khoa Kỹ thuật hạt nhân, trƣờng Đại học Đà Lạt truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho năm tháng học tập, nghiên cứu trƣờng, tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành khóa luận Tôi xin cảm ơn bạn sinh viên lớp HNK36 học tập, hỗ trợ suốt trình học tập nhƣ trình làm khóa luận Và cuối cùng, với tất tình cảm tốt đẹp xin gửi đến bố mẹ, ông bà ngƣời thân luôn động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập Đà Lạt, ngày 12 tháng 12 năm 2016 Trần Quốc Tuấn i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Trần Quốc Tuấn Mã số sinh viên: 1211799 Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu dƣới hƣớng dẫn TS Nguyễn An Sơn Các số liệu thực nghiệm công trình nghiên cứu đƣợc thực Khoa Kỹ thuật hạt nhân, Trƣờng Đại học Đà Lạt Các kết công bố công trình hoàn toàn trung thực, không chép từ công trình nghiên cứu khác Lâm Đồng, ngày 12 tháng 12 năm 2016 Trần Quốc Tuấn ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Quá trình phát triển lƣợng hạt nhân 1.1.1 Thế giới 1.1.2 Việt Nam 1.2 Tổng quan loại LPU hạt nhân 1.2.1 Lò nƣớc nhẹ 1.2.2 Lò nƣớc nặng 1.2.3 Lò sử dụng khí để làm mát 1.3 LPU hạt nhân OPR1000 1.3.1 Vòng sơ cấp 1.3.2 Vòng thứ cấp 11 1.4 Hệ thiết bị mô lõi LPU OPR1000 13 1.4.1 Cấu hình phần mềm 13 1.4.2 Chạy chƣơng trình 13 1.4.3 Thoát chƣơng trình 15 1.4.4 Vị trí điều khiển kiểm tra thay đổi 15 1.4.5 Nhận biết điều khiển đƣợc chọn 16 1.4.6 Nhận biết vị trí điều khiển đƣợc lựa chọn 17 iii 1.4.7 Nhận biết thông số nhƣ: Công suất/ nhiệt độ nƣớc làm mát LPU/ Boron 17 1.4.8 Thể tổng nồng độ Boron 17 1.4.9 Thể thông tin tổng lƣợng Boron đƣợc thêm vào rút 18 1.4.10 Nhận biết tốc độ gia nhiệt làm nguội nƣớc làm mát LPU 18 1.4.11 Vận hành điều khiển 19 1.4.12 Nhận biết nhóm điều khiển đƣợc lựa chọn 20 1.4.13 Đèn báo hiệu chế độ hoạt động 20 1.4.14 Công tắc chọn lựa nhóm điều khiển 20 1.4.15 Công tắc chọn chế độ hoạt động 21 1.4.16 Công tắc lựa chọn điều khiển 23 1.4.17 Nút rút đƣa điều khiển vào 23 1.4.18 Thể biểu đồ thời gian thực 23 1.4.19 Mô hình 3D lõi LPU 24 1.4.20 Giám sát thông số lõi lò mô hình 2D 25 1.4.21 Cảnh báo công suất cao 25 1.4.22 Thiết lập chƣơng trình vận hành hệ mô 26 1.4.23 Lựa chọn mục kiểm tra thông số vật lý mức công suất thấp 27 1.4.24 Lựa chọn đồ thị xu hƣớng tham số LPU thiết lập thang đo 28 1.4.25 Lựa chọn biến số mô hình 2D lõi lò 28 1.4.26 Lựa chọn lớp chế độ 3D lõi lò 29 1.4.27.Thiết lập vị trí điều khiển thiết lập đầu 30 1.4.28 Thiết lập pha loãng thêm Boron 31 1.4.29 Thiết lập gia nhiệt làm nguội nƣớc làm mát LPU 34 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 36 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 43 3.1 Tiến hành thực nghiệm 43 iv 3.2 Kết 44 3.2.1 Khi LPU trạng thái dƣới tới hạn (độ phản ứng -19,8 pcm) 44 3.2.2 Khi LPU trạng thái tới hạn (độ phản ứng pcm) 47 3.2.3 Khi LPU trạng thái tới hạn (độ phản ứng 19,8 pcm) 50 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC 57 Công trình công bố 57 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ARI All Rod In Tất nhóm điều khiển đƣợc đƣa vào lò ARO All Rod Out Tất nhóm điều khiển đƣợc rút BEP Boron End Point Điểm Boron tới hạn CBC Critical Boron Concentration Hàm lƣợng Boron trạng thái tới hạn CEA Control Element Assembly Bó điều khiển CVCS Chemical and Volume Control System Hệ thống điều khiển nồng độ boron thể tích nƣớc lò phản ứng DCRM Dynamic Control rod Reactivity Measurement Đo độ phản ứng điều khiển trạng thái động EARO Essentially All Rods Out Các điều khiển hầu hết đƣợc rút FTC Fuel Temperature Coefficient Hệ số nhiệt độ nhiên liệu ITC Isothermal Temperature Coefficient Hệ số đẳng nhiệt KHNP Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd Công ty TNHH thủy điện điện hạt nhân Hàn Quốc KEPCO Korea Electric Power Corporation Tập đoàn điện lực Hàn Quốc LPPT Low Power Physics Test Kiểm tra trạng thái vật lý công suất thấp MG Manual Group Nhóm điều khiển tay MI Manual Individual Điều khiển tay riêng lẻ MTC Moderator Temperature Coefficient Hệ số nhiệt độ chất làm chậm NSSS Nuclear Steam Supply System Hệ thống sinh PZR Pressurizer Bộ điều áp RCP Reactor Coolant Pump Bơm làm mát lò phản ứng LPU Lò phản ứng vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Một số thông số RCS Bảng Một số thông số thùng lò Bảng Một số thông số SG Bảng Một số thông số bình điều áp 10 Bảng Một số thông số hệ thống nƣớc 11 Bảng Một số thông số turbine 12 Bảng Một số thông số máy phát điện 12 Bảng Một số tham số động học LPU OPR1000 41 Bảng Một số thông số khởi động LPU OPR1000 43 Bảng 10 Các thông số trƣớc tiến hành thực nghiệm 45 Bảng 11 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt LPU trạng thái dƣới tới hạn 45 Bảng 12 Các thông số trƣớc tiến hành thực nghiệm 48 Bảng 13 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt LPU đạt trạng thái tới hạn 48 Bảng 14 Các thông số trƣớc tiến hành thực nghiệm 50 Bảng 15 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt LPU trạng thái tới hạn 51 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Mô hình nhà máy điện hạt nhân sử dụng LPU OPR1000 Hình Mô hình thùng LPU, bó bên LPU, bình sinh hơi, bình điều áp 11 Hình Biểu tƣợng chƣơng trình CoSi 13 Hình Giao diện hiển thị chức điều khiển 14 Hình Giao diện dùng thay đổi tham số LPU 14 Hình Giao diện hình hiển thị phân bố nhóm thanh, hiển thị 2D, 3D, số tức thời 15 Hình Nút thoát chƣơng trình 15 Hình Nhận biết vị trí điều khiển đƣợc chọn theo mặt cắt ngang LPU 16 Hình Độ sâu nhóm điều khiển lõi LPU 16 Hình 10 Vị trí trí nhóm đƣợc chọn 17 Hình 11 Thể thay đổi thông số công suất, nhiệt độ, nồng độ Boron 17 Hình 12 Nồng độ Boron nồng độ Boron đƣợc thêm vào giảm bớt 18 Hình 13.Tổng lƣợng Boron đƣợc thêm vào rút 18 Hình 14 Tốc độ gia nhiệt làm nguội nƣớc làm mát LPU 19 Hình 15 Màn hình điều khiển nhóm 19 Hình 16 Nhóm điều khiện đƣợc lựa chọn 20 Hình 17 Đèn báo hiệu chế độ hoạt động 20 Hình 18 Công tắc chọn lựa nhóm điều khiển 21 Hình 19 Công tắc chọn chế độ hoạt động 21 Hình 20 Khi hoạt động chế độ Standby 22 Hình 21 Công tắc lựa chọn điều khiển 23 Hình 22 Nút rút đƣa điều khiển vào lõi LPU 23 Hình 23 Biểu đồ thời gian thực 24 viii Hình 24 Mô hình chiều lõi LPU 24 Hình 25 Mô hình chiều lõi LPU 25 Hình 26 Cảnh bảo công suất vƣợt mức công suất thiết lập 26 Hình 27 Màn hình thực điều chỉnh thông số vật lý lõi LPU 27 Hình 28 Các mục kiểm tra thông số vật lý mức công suất thấp 27 Hình 29 Bảng thiết lập đồ thị xu hƣớng thang đo 28 Hình 30 Các biến số mô hình 2D 29 Hình 31 Các lớp chế độ 3D 29 Hình 32 Thiết lập vị trí mong muốn 30 Hình 33 Kết trƣớc sau thiết lập 31 Hình 34 Thiết lập thông số để thêm Boron 32 Hình 35 Lƣợng Boron đƣợc thêm vào 32 Hình 36 Thiết lập thông số để thêm Boron 33 Hình 37 Theo dõi lƣợng Boron thêm vào 33 Hình 38 Thiết lập thông số để gia nhiệt nƣớc làm mát lõi LPU 34 Hình 39 Các thông số nhiệt độ hình giám sát gia nhiệt 34 Hình 40 Quá trình làm nguội nƣớc làm mát 35 Hình 41 Các thông số nhiệt độ hình giám sát làm nguội 35 Hình 42 Biểu diễn độ phản ứng LPU cho nhóm neutron trễ 40 Hình 43 Một số thông số tiến hành thực nghiệm 45 Hình 44 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU trạng thái dƣới tới hạn………………………………………………………………………………….47 Hình 45 Một thông số tiến hành thực nghiệm 48 Hình 46 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU đạt trạng thái tới hạn 50 Hình 47 Một số thông số tiến hành thực nghiệm 51 Hình 48 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU đạt trạng thái tới hạn 52 ix MỞ ĐẦU Năng lƣợng hạt nhân ngày đƣợc sử dụng rộng rãi khắp giới đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực nhƣ nông nghiệp, công nghiệp, sinh học, … Điện hạt nhân năm gần đƣợc quan tâm nguồn lƣợng gần nhƣ vô tận Để xây dựng nhà máy điện hạt nhân cần phải trải qua nhiều giai đoạn vấn đề đào tạo nguồn nhân lực vấn đề quan trọng cần đƣợc trọng Tại Việt Nam, khuôn khổ hợp tác Hiệp hội Hạt nhân Hàn Quốc (KNA - Korea Nuclear Association) với Trƣờng Đại học Đà Lạt, hệ mô lõi LPU OPR1000 (CoSi OPR1000) hệ thứ đƣợc tài trợ, hệ thiết bị mô lõi LPU OPR1000 có Việt Nam Hệ mô sử dụng thông số LPU thật để phục vụ nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực, giảm thiểu tai nạn, dự đoán cố, đƣa khuyến cáo an toàn cho nhân viên vận hành Vì hệ mô đƣợc tài trợ, nên bƣớc đầu chƣa đƣợc khai thác, triển khai nhiều hệ Để góp phần hỗ trợ cho sinh viên thực tập, có thêm thông tin, kiến thức hệ thiết bị CoSi OPR1000 Trong khuôn khổ khóa luận tốt nghiệp, thực khảo sát thông lƣợng trung bình neutron nhiệt LPU OPR1000 hệ thiết bị CoSi OPR1000; tính toán tỉ lệ thông lƣợng neutron nhiệt LPU OPR1000 từ thông số thiết kế Sử dụng phƣơng trình động học lò phản ứng để xác định thông lƣợng neutron nhiệt phụ thuộc vào thời gian nhóm neutron trễ từ số liệu đƣợc cung cấp kết khảo sát hệ CoSi OPR1000 nhằm so sánh thay đổi thông lƣợng neutron nhiệt trạng thái LPU Khóa luận tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên khóa sau hiểu rõ LPU OPR1000, hệ thiết bị CoSi OPR1000, quy luật thông lƣợng neutron nhiệt theo thời gian LPU trạng thái tới hạn, tới hạn dƣới tới hạn Ngoài phần mở đầu phần kết luận, khóa luận trình bày chƣơng sau: Chƣơng 1: Trình bày tổng quan trình phát triển lƣợng hạt nhân, loại LPU hạt nhân phổ biến LPU OPR1000 Trình bày chức vận hành hệ thiết bị CoSi OPR1000; Chƣơng 2: Trình bày sở lý thuyết thông lƣợng neutron nhiệt; CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 3.1 Tiến hành thực nghiệm Khi khởi động Lò OPR1000, giá trị ban đầu đƣợc trình bày bảng Bảng Một số thông số khởi động LPU OPR1000 Công suất (%) Nồng độ Boron (ppm) Áp suất (kg/cm2a) Nhiệt độ (oC) Độ phản ứng (pcm) 6,6610-9 1800 158,2 295,8 -26000 Với nồng độ Boron 1800 ppm, tất điều khiển an toàn nằm vị trí dƣới LPU, lúc độ phản ứng có giá trị xấp xỉ -26000 pcm, giá trị đảm bảo cho LPU an toàn tuyệt đối Thực nghiệm đƣợc tiến hành khảo sát trƣờng hợp sau: - LPU trạng thái dƣới tới hạn; - LPU trạng thái tới hạn; - LPU trạng thái tới hạn Quá trình tiến hành thực nghiệm trƣờng hợp LPU trạng thái tới hạn: Tiến hành thực nghiệm với trƣờng hợp LPU trạng thái tới hạn: Thực pha loãng nồng độ Boron với tốc độ tối đa 600 lít/phút tới độ phản ứng xấp xỉ -200 pcm dừng pha loãng Boron Thay đổi tốc độ pha loãng nhỏ 10 lít/phút (vì lúc nhƣ tốc độ pha loãng cao không kiểm soát đƣợc thay đổi độ phản ứng) Tiếp tục pha loãng tới độ phản ứng xấp xỉ pcm dừng pha loãng Khi độ phản ứng công suất ổn định Tiến hành khảo sát thông lƣợng neutron nhiệt trạng thái tới hạn Tiến hành thực nghiệm với trƣờng hợp LPU trạng thái dƣới tới hạn: Thực giảm nồng độ Boron với tốc độ pha loãng Boron tối đa 600 lít/phút tới độ phản ứng xấp xỉ -200 pcm dừng pha loãng Boron Thay đổi tốc độ pha loãng nhỏ 10 lít/phút (vì lúc nhƣ tốc độ pha loãng cao không kiểm soát đƣợc thay đổi độ phản ứng) Tiếp tục pha loãng tới độ phản ứng xấp xỉ pcm dừng pha loãng Khi độ phản ứng công suất ổn định, tăng nồng độ Boron với tốc độ thêm Boron nhỏ 10 lít/phút, tới độ phản ứng xấp xỉ -20 pcm dừng lại Tiến hành khảo sát thông lƣợng neutron nhiệt trạng thái dƣới tới hạn 43 Tiến hành thực nghiệm với trƣờng hợp LPU trạng thái tới hạn: Thực giảm nồng độ Boron với tốc độ pha loãng Boron tối đa 600 lít/phút tới độ phản ứng xấp xỉ -200 pcm dừng pha loãng Boron Thay đổi tốc độ pha loãng nhỏ 10 lít/phút (vì lúc nhƣ tốc độ pha loãng cao không kiểm soát đƣợc thay đổi độ phản ứng) Tiếp tục pha loãng tới độ phản ứng xấp xỉ pcm dừng pha loãng Khi độ phản ứng công suất ổn định, giảm nồng độ Boron với tốc độ pha loãng Boron nhỏ 10 lít/phút, tới độ phản ứng xấp xỉ 20 pcm dừng lại Tiến hành khảo sát thông lƣợng neutron nhiệt trạng thái tới hạn 3.2 Kết Tỉ lệ công suất LPU đƣợc xác định công thức với tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt tính trung bình toàn thể tích lõi LPU Trong trình tiến hành thực nghiệm, công suất LPU đƣợc trì khoảng 10-6 – 10-3 công suất cực đại LPU thực nghiệm đƣợc tiến hành mức công suất thấp Để trì mức công suất LPU khoảng 10-6 – 10-3, Thực nghiệm đƣợc tiến hành LPU công suất thấp, tiến hành thực nghiệm độ phản ứng khoảng từ -20 pcm tới 20 pcm Tiến hành thực nghiệm khảo sát thông lƣợng neutron nhiệt tính trung bình LPU OPR1000 trƣờng hợp sau: - LPU trạng thái dƣới tới hạn (độ phản ứng -19,8 pcm); LPU trạng thái tới hạn (độ phản ứng pcm); LPU trạng thái tới hạn (độ phản ứng 19,8 pcm) Thời gian khảo sát thông lƣợng neutron nhiệt trƣờng hợp 30 giây, tiến hành ghi nhận số liệu vòng 10 phút Sử dụng công thức (29) xác định tỉ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU OPR1000 hệ thiết bị CoSi OPR1000 Sử dụng công thức (23) xác định tỉ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU OPR1000 thông số đƣợc cung cấp bảng 3.2.1 Khi LPU trạng th i tới hạn (độ phản ng -19,8 pcm) a ết 44 Bảng 10 Các thông số trƣớc tiến hành thực nghiệm Thông số Giá trị Công suất 2,0010-4% Nhiệt độ 295,8 oC Nồng độ Boron 1075,80 ppm Độ phản ứng -19,8 pcm Hình 43 Một số thông số tiến hành thực nghiệm Bảng 11 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt LPU trạng thái dƣới tới hạn () Thời gian (s) () P (%) TN LT 2,0210-4 1,0000 1,0000 30 1,8410-4 0,9122 0,9125 60 1,7310-4 0,8576 0,8548 45 90 1,6210-4 0,8043 0,8007 120 1,5310-4 0,7565 0,7501 150 1,4310-4 0,7107 0,7026 180 1,3510-4 0,6693 0,6582 210 1,2710-4 0,6293 0,6166 240 1,2010-4 0,5920 0,5776 270 1,1310-4 0,5582 0,5411 300 1,0610-4 0,5254 0,5069 330 1,0010-4 0,4958 0,4748 360 9,4310-5 0,4670 0,4448 390 8,8810-5 0,4401 0,4167 420 8,3910-5 0,4157 0,3903 450 7,9110-5 0,3921 0,3656 480 7,4810-5 0,3706 0,3425 510 7,0610-5 0,3499 0,3209 540 6,6810-5 0,3310 0,3006 570 6,3110-5 0,3128 0,2816 600 5,9710-5 0,2957 0,2638 46 1.2 1.0 Lý thuyêùt Thöïc nghiêïm (t)  0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 100 200 300 400 500 600 t(s) Hình 44 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU trạng thái dƣới tới hạn b hận x t Theo lý thuyết, đƣa độ phản ứng tức thời âm, ρ < 0, trình thay đổi thông lƣợng neutron chia làm hai phần rõ rệt: ban đầu, vừa thay đổi độ phản ứng, đột biến thông lƣợng neutron LPU giảm xuống mạnh, neutron tức thời Sau suy giảm neutron trễ, nên thông lƣợng neutron giảm chậm lại Kết từ bảng 11 hình 44 cho thấy, ban đầu thông lƣợng neutron đột ngột giảm mạnh, sau thông lƣợng neutron giảm chậm lại Kết thực nghiệm thu đƣợc giống với lý thuyết Sự chênh lệch kết thực nghiệm hệ CoSi OPR1000 kết tính toán từ thông số đƣợc cung cấp thực tế, có nhiều nhóm neutron trễ xuất hiện, nhƣng tính toán xét đến nhóm neutron trễ, nên dẫn tới có chênh lệch hai kết 3.2.2 Khi LPU trạng thái tới hạn (độ phản ng pcm) a ết 47 Bảng 12 Các thông số trƣớc tiến hành thực nghiệm Thông số Giá trị Công suất 4,1210-5 Nhiệt độ 295,8 0C Nồng độ Boron 1074,08 ppm Độ phản ứng pcm Hình 45 Một thông số tiến hành thực nghiệm Bảng 13 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt LPU đạt trạng thái tới hạn () Thời gian (s) () P (%) TN LT 4,1210-5 1,0000 1,0000 30 4,1310-5 1,0031 1,0000 60 4,1410-5 1,0061 1,0000 90 4,1510-5 1,0091 1,0000 48 120 4,1710-5 1,0122 1,0000 150 4,1810-5 1,0152 1,0000 180 4,1910-5 1,0183 1,0000 210 4,2010-5 1,0213 1,0000 240 4,2210-5 1,0243 1,0000 270 4,2310-5 1,0273 1,0000 300 4,2410-5 1,0303 1,0000 330 4,2510-5 1,0334 1,0000 360 4,2610-5 1,0364 1,0000 390 4,2810-5 1,0394 1,0000 420 4,2910-5 1,0424 1,0000 450 4,3010-5 1,0454 1,0000 480 4,3110-5 1,0484 1,0000 510 4,3310-5 1,0515 1,0000 540 4,3410-5 1,0545 1,0000 570 4,3510-5 1,0575 1,0000 600 4,3610-5 1,0605 1,0000 49 1.2 1.0 Lý thuyêùt Thöïc nghiêïm (t)  0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 100 200 300 400 500 600 t(s) Hình 46 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU đạt trạng thái tới hạn b hận x t Từ bảng kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt tính trung bình toàn thể tích lõi lò LPU trạng thái tới hạn, nhận thấy rằng, thời gian tăng dần thông lƣợng neutron nhiệt gần nhƣ không đổi thời gian tăng dần Kết thực nghiệm hệ CoSi OPR1000 cho thấy thông lƣợng neutron nhiệt tăng nhẹ LPU trạng thái tới hạn Do thực tế, có nhiều nhóm neutron trễ xuất hiện, nhƣng lý thuyết xét đến nhóm neutron trễ 3.2.3 Khi LPU trạng thái tới hạn (độ phản ng 19,8 pcm) a ết Bảng 14 Các thông số trƣớc tiến hành thực nghiệm Thông số Giá trị Công suất 6,1210-5 % Nhiệt độ 295,8 oC Nồng độ Boron 1072,34 ppm Độ phản ứng 19,8 pcm 50 Hình 47 Một số thông số tiến hành thực nghiệm Bảng 15 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt LPU trạng thái tới hạn () Thời gian (s) () P (%) TN LT 6,1210-5 1,0000 1,0000 30 6,6310-5 1,0828 1,1052 60 7,1810-5 1,1723 1,1876 90 7,7710-5 1,2688 1,2761 120 8,4110-5 1,3730 1,3712 150 9,0910-5 1,4855 1,4734 180 9,8410-5 1,6070 1,5832 210 1,0610-4 1,7381 1,7012 240 1,1510-4 1,8798 1,8280 270 1,2410-4 2,0328 1,9642 300 1,3510-4 2,1981 2,1106 330 1,4510-4 2,3766 2,2679 360 1,5710-4 2,5694 2,4369 51 390 1,7010-4 2,7777 2,6185 420 1,8410-4 3,0027 2,8137 450 1,9910-4 3,2456 3,0234 480 2,1510-4 3,5081 3,2487 510 2,3210-4 3,7915 3,4908 540 2,5110-4 4,0977 3,7510 570 2,7110-4 4,4284 4,0305 600 2,9310-4 4,7856 4,3309 (t)  Lý thuyêùt Thöïc nghiêïm 0 100 200 300 400 500 600 t(s) Hình 48 Kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình LPU đạt trạng thái tới hạn b hận x t Theo lý thuyết, trình thay đổi thông lƣợng neutron <  <  đƣợc chia làm hai giai đoạn rõ rệt tăng đột biến, neutron tức thời, sau lấy đà chậm, neutron trễ Từ bảng kết tỷ lệ thông lƣợng neutron nhiệt tính trung bình toàn thể tích lõi lò LPU trạng thái tới hạn, nhận thấy rằng, thời gian tăng 52 thông lƣợng neutron nhiệt tăng tăng nhanh dần Quá trình đột biến tức thời rõ ràng bảng 15 hình 48, trình xảy thời gian ngắn nên bảng đồ thị rõ Quá trình lấy đà chậm neutron trễ đƣợc thể rõ bảng 15 hình 48, trình tăng đến vô Sự chênh lệch kết thực nghiệm hệ CoSi OPR1000 kết tính toán từ thông số đƣợc cung cấp thực tế, có nhiều nhóm neutron trễ xuất hiện, nhƣng tính toán xét đến nhóm neutron trễ, nên dẫn tới có chênh lệch hai kết 53 Ế Những việc làm khóa luận Trình bày đƣợc lịch sử phát triển công nghiệp điện hạt nhân, giới thiệu tổng quan số loại LPU hạt nhân phổ biến giới Trong đó, khóa luận trình bày thông số thiết kế thiết bị nhà máy điện hạt nhân sử dụng lõi LPU OPR1000 Hàn Quốc sản xuất Giới thiệu hƣớng dẫn sử dụng hệ thiết bị mô lõi LPU OPR1000 Trình bày đƣợc phƣơng pháp xác định thông lƣợng neutron nhiệt LPU theo thời gian bao gồm phƣơng pháp xác định thông lƣợng neutron nhiệt LPU phƣơng trình động học lò phản ứng để xác định thông lƣợng neutron nhiệt phụ thuộc vào thời gian nhóm neutron trễ từ số liệu thực LPU OPR1000 phƣơng pháp xác định thông lƣợng neutron nhiệt LPU từ hệ thiết bị CoSi OPR1000 LPU trạng thái dƣới tới hạn, tới hạn tới hạn Về thực nghiệm, tiến hành khảo sát tỉ lệ thông lƣợng neutron nhiệt trung bình toàn thể tích lõi LPU LPU trạng thái dƣới tới hạn, tới hạn tới hạn từ tính toán số liệu thực LPU OPR1000 từ hệ thiết bị CoSi OPR1000 Những khó khăn thực khóa luận Hệ thiết bị CoSi OPR1000 hệ thiết bị Việt Nam, chƣa có nhiều công trình nghiên cứu hệ thiết bị Việt Nam Các tài liệu tiếng anh nhiều Phƣơng pháp xác định thông lƣợng neutron nhiệt LPU phƣơng trình động học lò phản ứng nhóm neutron trễ dẫn tới chênh lệch kết tính toán lý thuyết kết từ hệ thiết bị CoSi OPR1000 Phƣơng pháp bị hạn chế thời gian khảo sát lâu kết sai lệch với kết thực lõi LPU Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn khóa luận Ý nghĩa khoa học: Khóa luận tiến hành thực nghiệm hệ thiết bị CoSi OPR1000, hệ CoSi OPR1000 Việt Nam Khóa luận cung cấp số liệu, thông số thực LPU OPR1000, giới thiệu hệ thiết bị CoSi OPR100, góp phần vào việc xây dựng thí nghiệm hệ thiết bị CoSi OPR1000, đƣa số liệu thực nghiệm góp phần vào kho tài liệu tham khảo cho hệ thiết bị 54 Ý nghĩa thực tiễn: Khóa luận mở hƣớng nghiên cứu hệ thiết bị CoSi OPR1000, góp phần mở rộng đào tạo lĩnh vực vận hành, dự báo số LPU hạt nhân cho sinh viên ngành kỹ thuật hạt nhân Hướng nghiên cứu cần tiếp tục Khóa luận thực tính toán nhóm neutron trễ lõi LPU, nghiên cứu sau mở rộng tính toán với sáu nhóm neutron trễ để có kết xác Tiến hành nghiên cứu thí nghiệm khác nhƣ: Khảo sát hàm lƣợng Boron LPU đạt trạng thái tới hạn, xác định hệ số đẳng nhiệt LPU OPR1000, khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ tới độ phản ứng,… 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hải Hoàng, Hoàng Anh,(2015), Điểm qua lịch sử phát triển điện hạt nhân, Tia sáng, truy cập ngày 10 tháng 10 năm 2016, http://tiasang.com.vn/-khoa-hoc-congnghe/diem-qua-lich-su-phat-trien-dien-hat-nhan-8580 [2] Viện nghiên cứu hạt nhân,(2010), Lịch sử hình thành phát triển, Viện ngiên cứu hạt nhân, http://www.nri.gov.vn:82/index.php?language=vi&nv=news&op=Lich-suphat-trien/Lich-su-hinh-thanh-va-phat-trien-13 [3] NEI, (2016), Nuclear Energy Around the World, Nuclear Energy Institute, http://www.nei.org/Knowledge-Center/Nuclear-Statistics/World-Statistics [4] VietQ, (2015), Phân loại LPU hạt nhân, KhoaHoc.tv, truy cập ngày 20 tháng 10 năm 2016, http://khoahoc.tv/phan-loai-cac-lo-phan-ung-hat-nhan-65346 [5] Dan, G C (2010), Handbook of nuclear engineering, Spinger, New York [6] Kim,S.H (2011), Nuclear reactor system engineering,UNIST,Ulsan [7] Hai, (2015), Tiếp nhận thiết bị mô LPU hạt nhân, Ngƣời lao động, truy cập ngày 01 tháng 11 năm 2016, http://nld.com.vn/giao-duc-khoa-hoc/tiep-nhan-thiet-bimo-phong-lo-phan-ung-hat-nhan-20150310214002654.htm [8] Lamarsh, J R (1966), Introduction to nuclear reactor theory, Third Edition, Addison Wesley Publishing, New Jersey [9] Lewis, E E (2008), Fundamentals of Nuclear Reactor Physics, California Academic Press, San Diego [10] Choi, Y.S (2014), Zero Power Physics Test by using CoSi for OPR1000, KHNP, Busan 56 PHỤ LỤC Công trình công bố N.A Sơn, T.Q Tuấn, T.T Nguyên, Khảo s t thông ượng neutron nhiệt lò phản ng hạt nhân OPR1000 hệ CoSi OPR1000, Tạp chí Khoa học, Đại học sƣ phạm Tp HCM, 2016 N.A Sơn, T.Q Tuấn, T.T Nguyên, L.Q Cƣờng, L.T.H Lan, V.Q Lê, Xác định nồng độ Boron trạng thái tới hạn lò phản ng hạt nhân OPR 1000 hệ CoSi OPR100, Tạp chí phát triển khoa học công nghệ Đại học quốc gia Tp HCM, T6 - 2016 N.A Son, N.D Hoa, T.Q Tuan, T.T Nguyen, O.C Raul, Control rod calibration and worth calculation for Optimized Power Reactor 1000 (OPR-1000) using core simulator OPR1000, World Journal of Nuclear Science and Technology, Vol 7, No 1, January 2017 57 ... HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc - LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Trần Quốc Tuấn Mã số sinh viên: 1211799 Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu dƣới hƣớng dẫn TS Nguyễn... toàn trung thực, không chép từ công trình nghiên cứu khác Lâm Đồng, ngày 12 tháng 12 năm 2016 Trần Quốc Tuấn ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC ... Nuclear Power Co., Ltd Công ty TNHH thủy điện điện hạt nhân Hàn Quốc KEPCO Korea Electric Power Corporation Tập đoàn điện lực Hàn Quốc LPPT Low Power Physics Test Kiểm tra trạng thái vật lý công