Nghiên cứu truyền nhiệt trong lò phản ứng hạt nhân thí nghiệm đà lạt

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi - luận văn thạc sĩ khoa học NGHIÊN CứU TRUYềN NHIệT TRONG Lò PHảN ứng hạt nhân thí nghiệm đà lạt ngành: công nghệ nhiệt- lạnh MÃ số: Tạ văn chương Người hướng dẫn khoa học: pgs.Ts Hà mạnh thư Hà Nội - 2008 LI CM N Tỏc giả bày tỏ lịng tơn kính chân thành cảm ơn PGS Hà Mạnh Thư – người thầy dẫn dắt từ bước việc nghiên cứu, hướng dẫn hết lịng giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn Xin ghi nhận nơi lòng biết ơn sâu sắc tác giả thầy hướng dẫn làm luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS Phùng Văn Duân, Viện trưởng Vện Vật lý Hạt nhân Kỹ thuật Môi trường, TS Hà Văn Thông, GS Cao Chi Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam giúp đỡ nhiệt tình tài liệu cho ý kiến khoa học quý báu từ lúc hình thành trình hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện Khoa học Công nghệ Nhiệt Lạnh đóng góp ý kiến khoa học tạo điều kiên thuận lợi để tơi hồn thành luận văn, cảm ơn cán Viện Vật lý Hạt nhân Kỹ thuật Môi trường Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam nhiệt tình giúp đỡ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tự nghiên cứu thực giúp đỡ thầy giáo: PGS.TS Hà Mạnh Thư Để hồn thành luận văn này, tơi sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo, ngồi khơng sử dụng tài liệu tham khảo khác mà không ghi Tơi xin cam đoan khơng chép cơng trình nghiên cứu tác giả khác Nếu sai, xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Người viết cam đoan Tạ Văn Chương MỤC LỤC Mở đầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN VÀ TRUYỀN NHIỆT TRONG LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1.1 Tổng quan tình hình phát triển lị phản ứng hạt nhân giới, loại lò phản ứng hạt nhân 1.1.1 Lịch sử phát triển lò phản ứng hạt nhân giới 1.1.1.1 Cơ sở phát triển công nghệ hạt nhân 1.1.1.2 Lịch sử phát triển lò phản ứng hạt nhân .4 1.1.1.3 Cơng nghệ lị phản ứng hạt nhân tương lai 1.1.2 Phân loại cấu trúc lò phản ứng hạt nhân 1.1.2.1 Khái niệm lò phản ứng hạt nhân 1.1.2.2 Phân loại lò phản ứng hạt nhân 1.1.2.3 Cấu trúc lò phản ứng hạt nhân .8 1.2 Lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt .11 1.2.1 Lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu .11 1.2.2 Giới thiệu lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt 13 1.2.2.1 Lịch sử phát triển lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt .13 1.2.2.2 Cấu tạo lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt 14 1.3 Các nghiên cứu truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân giới Việt Nam 20 1.3.1 Các nghiên cứu giới .20 1.3.2 Các nghiên cứu nước .22 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu luận văn 23 CHƯƠNG 2: TRUYỀN NHIỆT TRONG LỊ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 2.1 Vai trị việc nghiên cứu truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân 25 2.2 Nhiệt lượng sinh lò phản ứng hạt nhân 26 2.2.1 Hiện tượng phân hạch tổng hợp hạt nhân lò phản ứng hạt nhân .26 2.2.1.1 Hiện tượng phân hạch .27 2.2.1.2 Tổng hợp hạt nhân .28 2.2.2 Quá trình sinh nhiệt nhiên liệu lò phản ứng hạt nhân 29 2.3 Các vấn đề truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân 34 2.3.1 Nhiệt lượng sinh công suất lò phản ứng hạt nhân 35 2.3.2 Quan hệ nhiệt độ điểm khác lò phản ứng 37 2.3.2.1 Truyền nhiệt nhiên liệu 38 2.3.2.2 Truyền nhiệt từ nhiên liệu sang chất tải nhiệt .41 2.3.2.2 Truyền nhiệt dọc theo kênh tải nhiệt 41 2.3.2.3 Trao đổi nhiệt vòng I vòng II 42 CHƯƠNG 3: TRUYỀN NHIỆT TRONG LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN NGHIÊN CỨU ĐÀ LẠT 3.1 Giới thiệu toán truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt 45 3.1.1 Đặc trưng lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt 45 3.1.2 Phân loại tốn truyền nhiệt lị phản ứng hạt nhân .46 3.1.3 Bài toán truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt 47 3.2 Tính truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt 49 3.2.1 Cơng suất nhiệt tổng lị phản ứng 49 3.2.2 Mật độ nguồn nhiệt bên nhiên liệu vị trí khác vùng hoạt lò phản ứng 51 3.2.3 Truyền nhiệt bên nhiên liệu 58 3.2.3.1 Đặc điểm nhiên liệu VVR-M2 58 3.2.3.2 Dẫn nhiệt nhiên liệu VVR-M2 61 3.2.4 Truyền nhiệt nhiên liệu với nước làm mát 69 3.2.4.1 Hệ số trao đổi nhiệt α nước bề mặt nhiên liệu 69 3.2.4.2 Nhiệt độ dọc theo kênh nước làm mát 73 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Kết nghiên cứu 78 4.1 Đánh giá kết 93 CHƯƠNG 5: TÓM TẮT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Tóm tắt kết luận 96 5.2 Kiến nghị 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Năng lượng đóng vai trị quan trọng phát triển kinh tế xã hội nâng cao chất lượng sống Cùng với phát triển chung xã hội, nhu cầu lượng ngày lớn Vấn đề lựa chọn nguồn lượng, công nghệ sử dụng lượng trở nên ngày quan trọng Năng lượng hạt nhân đời vào kỷ 20 phát triển nhanh chóng Ngày nay, vấn đề liên quan đến việc sử dụng phát triển công nghệ lượng hạt nhân quan tâm vai trò quan trọng Kể từ nhà máy điện hạt nhân giới xây dựng Obninsk (Liên Xô cũ) với công suất MW vào năm 1954, theo số liệu quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế (IAEA) [8], tính đến đầu năm 2007, giới có 435 tổ máy điện hạt nhân hoạt động 32 quốc gia vùng lãnh thổ với tổng dân số gấn tỉ người, tổng công suất điện hạt nhân đạt 370.000MW cung cấp 15% sản lượng điện toàn cầu Tổng thời gian vận hành tích lũy tổ máy điện hạt nhân giới đạt tới số 12.000 năm Năng lượng hạt nhân với ưu việt tác động đến mơi trường, tiềm nhiên liệu to lớn cho phép đóng góp vai trị quan trọng vào việc đáp ứng nhu cầu lượng giới tương lai, đồng thời có đóng góp quan trọng quy hoạch lượng nhà quy hoạch lượng giới để xây dựng chiến lược phát triển lượng bền vững Cùng với việc phát triển số lượng lò phản ứng hạt nhân giới, vấn đề phát triển công nghệ liên quan đến lượng hạt nhân trở nên vô cấp thiết Việc nghiên cứu, hồn thiện cơng nghệ liên quan đến lượng hạt nhân không giải vấn đề liên quan đến tính kinh tế, kỹ thuật dự án lượng hạt nhân mà cịn giải lo ngại công chúng vấn đề an tồn lượng hạt nhân Vì giới, nghiên cứu lượng hạt nhân mà cụ thể trình lò phản ứng hạt nhân quan tâm phát triển Nghiên cứu vấn đề truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân với nghiên cứu vật lý kỹ thuật lò vấn đề quan trọng gắn liền với việc xây dựng sử dụng lò phản ứng Việc nghiên cứu q trình truyền nhiệt lị phản ứng hạt nhân có vai trị quan trọng việc tính tốn, thiết kế, xây dựng lẫn q trình điều khiển, vận hành, thay đảo nhiên liệu cho lò phản ứng Ngày nay, nghiên cứu lĩnh vực lượng hạt nhân không ngừng lớn mạnh theo hướng sau; hồn thiện phương pháp kỹ thuật có; phát triển phương pháp với trang thiết bị đại; nâng cao độ tin cậy, tính an tồn hiệu sử dụng thiết bị nhằm phục vụ cho lợi ích người mục đích cạnh tranh kinh tế Ở nước ta, lĩnh vực nghiên cứu lượng hạt nhân tiến hành năm gẩn đây, kể từ lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt (LPUHNDL) khôi phục mở rộng từ lị phản ứng TRIGA-MARK II thức đưa vào hoạt động ngày 20/03/1984 [9] Thành công lớn tập thể chuyên gia Việt Nam giai đoạn xây dựng khôi phục LPUHNDL đồng nghiệp Liên Xơ đưa lị phản ứng vào hoạt động xác định thông số vật lý, nhiệt động học quan trọng để đảm bảo vận hành lị phản ứng an tồn Các nghiên cứu LPUHNDL sau thực đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước 50A-01-04 KC-09-15, tiếp tục xác định đặc trưng vật lý, nhiệt động học lò phản ứng nhằm phục vụ cho việc đảm bảo vận hành an toàn khai thác hiệu lò phản ứng Việc thực thành công đề tài khoa học đánh dấu phát triển ban đầu lĩnh vực nghiên cứu mẻ nước ta Việc vận hành, điều khiển, khai thác lò phản ứng an tồn hiệu ln địi hỏi phải hiểu chất vật lý nắm trình truyền nhiệt, thơng số nhiệt động học lị phản ứng cách sâu sắc xác Vì vậy, việc nghiên cứu trình truyền nhiệt LPUHNDL nhiệm vụ quan trọng thường xuyên hoạt động Lị phản ứng thiết bị lớn phức tạp, LPUHNDL lị phản ứng có nước ta, lại lò phản ứng giới lai tạo loại lò TRIGA Mỹ loại lị VVR Liên Xơ, mang đặc điểm riêng Q trình vận hành sử dụng lị phản ứng đặt nhiều toán truyền nhiệt cần giải kịp thời Các vấn đề đặt giải luận văn xuất phát từ yêu cầu thực tế nói Đó nghiên cứu tổng quan truyền nhiệt xác định số thông số nhiệt động học LPUHNDL Mục tiêu luận văn kế thừa áp dụng cách có chọn lọc thành tựu khoa học, kết nghiên cứu trước giới nước để giải tốn thực tế mang tính thời LPUHNDL; đồng thời xây dựng phương pháp khoa học để nghiên cứu, tính tốn truyền nhiệt LPUHNDL đóng góp vào việc phát triển mơn khoa học mẻ Nội dung luận văn gồm chương phần phụ lục: Chương giới thiệu tổng quan loại lò phản ứng, loại lò phản ứng nghiên cứu lò PUHNDL, nghiên cứu truyền nhiệt giới (trên LPUHNDL) phương pháp nghiên cứu liên quan đến luận văn; chương trình bày lý thuyết nhiệt lượng sinh lò phản ứng, vấn đề truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân; chương trình bày tính tốn tốn truyền nhiệt lị phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt; chương kết nghiên cứu, tính tốn đánh giá; chương tóm tắt, kết luận kiến nghị CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN VÀ TRUYỀN NHIỆT TRONG LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Chương giới thiệu tổng quan tình hình phát triển lị phản ứng hạt nhân giới, loại lò phản ứng hạt nhân; loại lò phản ứng nghiên cứu lò PUHNDL; nghiên cứu liên quan đến vấn đề truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân, giới (trên LPUHNDL) phương pháp nghiên cứu liên quan đến luận văn 1.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN LỊ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN TRÊN THẾ GIỚI, CÁC LOẠI LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 1.1.1 Lịch sử phát triển lò phản ứng hạt nhân giới 1.1.1.1 Cơ sở phát triển công nghệ hạt nhân Lịch sử phát triển ngành lượng hạt nhân mở đầu từ năm 1895, Rơnghen phát tia X [7] Những phát minh liên tiếp nhà khoa học Becquerel, Thompson, Marie Curie, Albert Einstein, Niel Bohr, Rutherfort, Walter Bothe, H.Becker, Frederic, Jolid Curie, Enrico Fermi,… đặt móng cho ngành cơng nghiệp lượng hạt nhân sau Nhưng sau ngày 27/6/1954, nhà máy điện hạt nhân giới công suất 5MW Obninck (Liên Xô cũ) thực mở đầu cho thời kỳ sử dụng lượng hạt nhân mục đích hồ bình 1.1.1.2 Lịch sử phát triển lò phản ứng hạt nhân Vào thập niên 50 kỷ trước với phát triển thành tựu khoa học lĩnh vực vật lý hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân hệ I đời với tên Magnox nhà vật lý người Anh Ts Ion, Ts Khalil, Ts MagWood sáng chế tung thị trường Các hệ lò phản ứng phát triển giới [7]: a- Lò phản ứng hệ I Ngiên cứu thực nghiệm đặc trưng vật lý nơtron lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt Luận án tiến sĩ Vật Lý, Đà Lạt 1990 [10] Cao chi Introduction to Thermal Hydraulics “Toshiba course on Nuclear Power Plant Technology” at the Ha Noi University of Technology under cooperation of HUT, VAEC, and Toshiba September – October, Ha Noi, 2008 [11] Hoang Dac Luc Basic nuclear physics and Chemistry “Toshiba course on Nuclear Power Plant Technology” at the Ha Noi University of Technology under cooperation of HUT, VAEC, and Toshiba September – October, Ha Noi, 2008 [12] Y.Iwakoshi Hỏi & đáp lượng nguyên tử Hà Nội, 5- 2008 [13] N.A Jelley Fundamentals of nuclear physics Cambridge University press, 1990 [14] John R Lamarsh, Anthony J Baratta Introduction to Nuclear engineering New Jersey : Prentice-Hall, 2001 [15] M.M El-Wakil Nuclear Heat Transport American Nuclear Society, 1981 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Hiệu ứng Doppler Trong trình bị làm chậm, nơtron qua vùng hấp thụ cộng hưởng U238 Khi nhiệt độ lớn lên, chuyển động nhiệt U238 lớn lên, kéo theo hiệu ứng tiết diện hấp thụ σ có độ rộng lớn hơn, điều tính đến hiệu cuối làm lớn lên số nơtron bị hấp thụ dẫn đến độ phản ứng lò phản ứng giảm xuống Hiệu ứng gọi hiệu ứng Doppler Hiệu ứng Doppler làm cho lò trở nên an toàn nội σ T lớn T nhỏ E Hiệu ứng Doppler lò phản ứng hạt nhân Phụ lục 2: Các trình xảy lò phản ứng hạt nhân +) Lò dùng 235U 236 235 237 U+n U +n U 237 Phân rã β Np Các sản phẩm phân hạch 238 239 U+n 240 Phân rã β U 241 Pu +n Pu+n Các sản phẩm phân hạch 239 Phân rã β Np 242 Pu Các sản phẩm phân hạch +) Lò dùng 232Th 232 233 Th+n Phân rã β Th 234 233 U+n 239 233 Pa U Các sản phẩm phân hạch Phân rã β Pu+n Phụ lục 3: Phân bố mật độ nơtron nhiệt tương đối theo bán kính từ tâm bẫy TT R [cm] Φ (Đo lần 1) Φ (Đo lần 2) Rtb [cm] Φ (Trung bình) 3,39 ± 0,04 3,37 ± 0,04 3,38 ± 0,04 4,3 1,93 ± 0,05 1,80 ± 0,06 4,30 1,87 ± 0,1 5,2 1,56 ± 0,04 1,90 ± 0,05 5,20 1,73 ± 0,24 5,5 1,47 ± 0,04 - 5,6 - 1,60 ± 0,07 5,55 1,54 ± 0,10 6,9 1,19 ± 0,06 1,31 ± 0,06 6,90 1,25 ± 0,10 7,2 1,06 ± 0,05 1,16 ± 0,05 7,20 1,11 ± 0,08 7,5 - 1,07 ± 0,05 7,6 1,30 ± 0,02 - 10 7,7 1,06 ± 0,04 1,09 ± 0,03 11 8,2 1,11 ± 0,04 - 12 8,3 - 1,04 ± 0,05 13 8,7 - 14 9,0 15 7,60 1,13 ± 0,09 8,25 1,08 ± 0,06 1,01 ± 0,04 8,70 1,10 ± 0,04 1,13 ± 0,04 - 9,00 1,13 ± 0,04 9,85 0,99 ± 0,02 - 16 9,95 - 1,04 ± 0,03 9,90 1,01 ± 0,04 17 10,4 1,03 ± 0,01 1,07 ± 0,04 18 10,5 1,05 ± 0,02 - 10,45 1,06 ± 0,03 19 10,9 1,03 ± 0,02 1,03 ± 0,02 10,90 1,03 ± 0,02 20 11,0 - 0,98 ± 0,02 21 11,1 1,00 ± 0,02 - 11,05 0,99 ± 0,02 22 11,2 0,84 ± 0,04 - 23 11,4 0,99 ± 0,02 - 24 11,5 1,02 ± 0,02 0,97 ± 0,03 25 12,3 0,94 ± 0,03 0,99 ± 0,03 Bỏ 11,45 12,30 0,99 ± 0,03 0,97 ± 0,04 - Bỏ 13,10 0,93 ± 0,03 0,92 ± 0,02 13,30 0,92 ± 0,02 - 0,87 ± 0,03 13,60 0,87 ± 0,03 13,8 0,93 ± 0,03 0,93 ± 0,03 13,80 0,93 ± 0,02 33 14,05 0,93 ± 0,02 - 34 14,15 0,85 ± 0,03 - 14,15 0,89 ± 0,06 35 14,2 0,89 ± 0,03 - 36 14,3 - 0,91 ± 0,02 14,30 0,91 ± 0,02 37 14,5 - 0,82 ± 0,02 38 14,5 - 0,90 ± 0,03 14,55 0,86 ± 0,05 39 14,8 0,89 ± 0,03 - 14,80 0,89 ± 0,03 40 15,9 0,83 ± 0,02 - 15,9 0,81 ± 0,02 41 16,2 - 0,81 ± 0,05 42 16,3 - 0,89 ± 0,05 16,25 0,85 ± 0,07 43 16,5 0,92 ± 0,04 - 44 16,6 0,93 ± 0,02 0,92 ± 0,02 16,55 0,92 ± 0,02 45 17,0 0,92 ± 0,04 0,88 ± 0,03 17,00 0,90 ± 0,03 46 17,2 0,87 ± 0,03 - 47 17,3 - 0,92 ± 0,03 17,25 0,90 ± 0,04 48 17,6 0,94 ± 0,04 - 49 17,7 - 1,01 ± 0,04 17,65 0,98 ± 0,06 50 19,0 0,95 ± 0,04 1,01 ± 0,01 19,00 0,98 ± 0,05 51 19,3 1,04 ± 0,04 1,04 ± 0,02 19,30 1,04 ± 0,02 52 19,9 1,08 ± 0,04 1,05 ± 0,02 19,90 1,07 ± 0,03 26 12,9 0,78 ± 0,03 - 27 13,0 0,95 ± 0,05 - 28 13,1 0,92 ± 0,03 - 29 13,2 0,93 ± 0,02 - 30 13,3 - 31 13,6 32 Phụ lục 4: Phân bố thông lượng nơtron nhiệt theo chiều cao ô 8.7, 5.1 biên đối diện phía ngồi vành phản xạ (đơn vị tương đối) Độ sâu Trường hợp vùng hoạt Biên ngồi Trường hợp Ơ 5.1 Biên ngồi [ cm] Ơ 8.7 0,81 ± 0,03 0,32 ± 0,01 0,83 ± 0,04 0,32 ± 0,02 10 1,04 ± 0,03 0,42 ± 0,01 1,05 ± 0,04 0,41 ± 0,02 15 1,34 ± 0,03 0,49 ± 0,01 1,29 ± 0,06 0,50 ± 0,03 20 1,60 ± 0,04 0,62 ± 0,02 1,57 ± 0,05 0,60 ± 0,02 25 1,73 ± 0,04 0,69 ± 0,02 1,77 ± 0,08 0,63 ± 0,04 30 1,88 ± 0,05 0,78 ± 0,03 1,89 ± 0,05 0,80 ± 0,04 35 2,07 ± 0,04 0,80 ± 0,02 1,91 ± 0,06 0,78 ± 0,02 40 2,04 ± 0,05 0,81 ± 0,02 1,91 ± 0,04 0,84 ± 0,03 45 1,97 ± 0,06 0,80 ± 0,01 1,72 ± 0,06 0,78 ± 0,03 50 1,71 ± 0,06 0,70 ± 0,02 1,65 ± 0,03 0,68 ± 0,02 55 1,46 ± 0,03 0,62 ± 0,02 1,47 ± 0,04 0,57 ± 0,03 vành phản xạ vành phản xạ Phụ lục 5: Kết đo phân bố tương đối mật độ nơtron nhiệt theo chiều cao vùng hoạt ô 7.3 Trường hợp Trường hợp Trường hợp Độ Độ Độ sâu Φ [tương đối] Φ [tương đối] Φ [tương đối] sâu sâu [ cm] [ cm] [ cm] Thanh Thanh KC1=KC4=42 Thanh KC1=KC4=13,2 DK DK DK KC1=KC4=35 KC2=0, KC2=KC3=65 KC2=KC3=35 Lá Lá Lá KC3=65 AR=65 AR=31,5 dò dò dò AR=36,5 1,5 0,570 ± 0,003 0,7 0,473 ± 0,012 1,5 0,466 ± 0,003 6,5 0,767 ± 0,004 5,7 0,576 ± 0,013 6,5 0,609 ± 0,003 11,5 0,916 ± 0,004 10,7 0,789 ± 0,016 11,5 0,793 ± 0,004 16,5 1,092 ± 0,005 15,7 0,953 ± 0,017 16,5 0,931 ± 0,004 21,5 1,247 ± 0,005 20,7 1,131 ± 0,018 21,5 1,091 ± 0,004 26,5 1,304 ± 0,005 25,7 1,227 ± 0,020 26,5 1,231 ± 0,005 31,5 1,297 ± 0,005 30,7 1,344 ± 0,020 31,5 1,296 ± 0,005 36,5 1,279 ± 0,005 35,7 1,287 ± 0,020 36,5 1,331 ± 0,005 41,5 1,145 ± 0,005 40,7 1,247 ± 0,019 41,5 1,291 ± 0,005 46,5 1,020 ± 0,004 45,7 1,192 ± 0,020 46,5 1,180 ± 0,005 51,5 0,808 ± 0,004 50,7 1,008 ± 0,017 51,5 0,988 ± 0,004 56,5 0,616 ± 0,003 55,7 0,773 ± 0,015 56,5 0,792 ± 0,004 Phụ lục 6: Kết đo phân bố tương đối mật độ nơtron nhiệt theo chiều cao vùng hoạt ô 7.9 Độ sâu Phân bố tương đối [ cm] Trường hợp Trường hợp Trường hợp KC1 = KC4 = 65 KC1 = KC1 = KC2 = KC3 = 19,5 KC4 = 65 KC4 = 65 KC2 = KC3 = 39 KC2 = KC3 = 39 AR = AR = AR = 31 1,5 0,570 ± 0,016 0,563 ± 0,015 0,545 ± 0,014 6,5 0,690 ± 0,017 0,686 ± 0,016 0,651 ± 0,016 11,5 0,902 ± 0,020 0,812 ± 0,018 0,847 ± 0,018 16,5 1,057 ± 0,021 1,015 ± 0,019 1,033 ± 0,020 21,5 1,158 ± 0,023 1,144 ± 0,020 1,166 ± 0,021 26,5 1,264 ± 0,024 1,233 ± 0,021 1,233 ± 0,022 31,5 1,260 ± 0,024 1,239 ± 0,021 1,251 ± 0,022 36,5 1,218 ± 0,024 1,212 ± 0,021 1,209 ± 0,022 41,5 1,084 ± 0,022 1,125 ± 0,020 1,154 ± 0,021 46,5 0,975 ± 0,021 1,001 ± 0,019 1,029 ± 0,020 51,5 0,787 ± 0,018 0,811 ± 0,017 0,793 ± 0,017 56,5 0,605 ± 0,016 0,618 ± 0,014 0,643 ± 0,015 Phụ lục 7: Phân bố mật độ nơtron nhiệt sát mặt vành phản xạ R [cm] Thông lượng [tương đối] R [cm] Thông lượng [tương đối] 18,9 0,339 ± 0,006 46,1 0,178 ± 0,004 33,8 0,362 ± 0,005 47,0 0,178 ± 0,005 36,3 0,270 ± 0,006 48,0 0,169 ± 0,005 39,3 0,240 ± 0,005 49,0 0,165 ± 0,007 40,1 0,232 ± 0,005 50,1 0,156 ± 0,007 41,0 0,218 ± 0,004 51,0 0,148 ± 0,005 42,0 0,213 ± 0,005 52,0 0,137 ± 0,004 43,0 0,189 ± 0,007 53,0 0,129 ± 0,004 44,1 0,187 ± 0,006 53,9 0,128 ± 0,005 45,0 0,207 ± 0,004 55,0 0,118 ± 0,004 Phụ lục 8: Thông số vật lý nhiên liệu VVR-M2 lị phản ứng hạt nhân thí nghiệm Đà Lạt VVR – M2 U – Al λ , cal/s cmoC 0,415 – 1,0.10-4T 0,135 ρ, g/cm3 19,07 0,530 + 2,22.10-4T – Al 3,79.10-7T2 + 2,42.10-10T3 0,170 2,7 T, oC 20 – 640 > 640 20 – 649 > 649 Phụ lục 9: Hệ số dẫn nhiệt U235 Al nhiên liệu VVR-M2 theo nhiệt độ STT t (oC) λu (W/m.K) λAl (W/m.K) 20 172.6 223.3 25 172.4 223.8 30 172.2 224.2 35 172.0 224.6 40 171.8 225.0 45 171.6 225.4 50 171.4 225.8 55 171.2 226.2 60 171.0 226.6 10 65 170.1 226.9 11 70 170.5 227.3 12 75 170.3 227.7 13 80 170.1 228.0 14 85 169.9 228.3 15 90 169.7 228.7 16 95 169.5 229.0 17 100 169.3 229.3 Phụ lục 10: Hàm Bassel Phương trình bassel d Φ dΦ  n  + +  α − Φ = dx x dx  x  Trong α n hắng số Ngiệm tổng qt phương trình có dạng Φ = AJ n (αx) + CYn (αx) A C số Các hàm J n (αx) Yn (αx) gọi hàm Bassel thông thường dạng Các giá trị J ( x) Y0 ( x) tra bảng cho trước theo x Phụ lục 11: Toán tử vi phân - Đối với hệ tọa độ Đềcác : ∇2 ≡ ∂2 ∂2 ∂2 + + ∂x ∂y ∂z - Đối với hệ tọa độ trụ : ∇2 ≡ ∂2 ∂ ∂2 ∂2 + + + ∂r r ∂r r ∂ϕ ∂z - Đối với hệ tọa độ cầu : ∇2 ≡ ∂2 ∂ ∂2 cosψ ∂ ∂2 + + + + ∂r r ∂r r ∂ψ r sinψ ∂ψ r sinψ ∂ψ Phụ lục 12: Phân bố nhiệt độ nước theo chiều cao ô 5.11 Vf.105 qv max Q [m ] [W/lit] [W] 1.121 16.02 179.58 32.00 1.121 16.02 179.58 32.47 10 1.121 16.02 179.58 33.82 15 1.121 16.02 179.58 35.99 20 1.121 16.02 179.58 38.80 25 1.121 16.02 179.58 42.08 30 1.121 16.02 179.58 45.59 35 1.121 16.02 179.58 49.11 40 1.121 16.02 179.58 52.39 10 45 1.121 16.02 179.58 55.20 11 50 1.121 16.02 179.58 57.36 12 55 1.121 16.02 179.58 58.72 13 60 1.121 16.02 179.58 59.19 STT h [cm] tnước [oC] Phụ lục 13: Phân bố nhiệt độ mặt nhiên liệu theo chiều cao ô 5.11 ST T h [cm] Vf.105 qv max [m3] [W/lit]  πz  qv maxV f cos  H Δt tnước [oC] tnl 1.121 16.02 61.14 16.59 32.00 48.59 1.121 16.02 94.07 25.52 32.47 57.98 10 1.121 16.02 123.09 33.39 33.82 67.22 15 1.121 16.02 147.02 39.88 35.99 75.87 20 1.121 16.02 164.86 44.72 38.80 83.52 25 1.121 16.02 175.86 47.71 42.08 89.78 30 1.121 16.02 179.58 48.71 45.59 94.31 35 1.121 16.02 175.86 47.71 49.11 96.81 40 1.121 16.02 164.86 44.72 52.39 97.11 10 45 1.121 16.02 147.02 39.88 55.20 95.08 11 50 1.121 16.02 123.09 33.39 57.36 90.75 12 55 1.121 16.02 94.07 25.52 58.72 84.24 13 60 1.121 16.02 61.14 16.59 59.19 75.77 Phụ lục 14: Phân bố nhiệt độ nước theo chiều cao biên đối diện phía ngồi vành phản xạ 5.11 Vf.105 qv max Q [m ] [W/lit] [W] 1.121 7.04 78.92 32.00 1.121 7.04 78.92 32.20 10 1.121 7.04 78.92 32.80 15 1.121 7.04 78.92 33.75 20 1.121 7.04 78.92 34.99 25 1.121 7.04 78.92 36.43 30 1.121 7.04 78.92 37.97 35 1.121 7.04 78.92 39.52 40 1.121 7.04 78.92 40.96 10 45 1.121 7.04 78.92 42.20 11 50 1.121 7.04 78.92 43.15 12 55 1.121 7.04 78.92 43.74 13 60 1.121 7.04 78.92 43.95 STT h [cm] tnước [oC] Phụ lục 15: Phân bố nhiệt độ mặt nhiên liệu theo chiều cao biên đối diện phía ngồi vành phản xạ ô 5.11 ST T h [cm] Vf.105 qv max [m3] [W/lit]  πz  qv maxV f cos  H Δt tnước [oC] tnl 1.121 7.04 26.87 7.29 32 39.29 1.121 7.04 41.34 11.21 32.2 43.42 10 1.121 7.04 54.09 14.67 32.8 47.48 15 1.121 7.04 64.61 17.53 33.75 51.28 20 1.121 7.04 72.45 19.65 34.99 54.64 25 1.121 7.04 77.28 20.96 36.43 57.39 30 1.121 7.04 78.92 21.41 37.97 59.38 35 1.121 7.04 77.28 20.96 39.52 60.48 40 1.121 7.04 72.45 19.65 40.96 60.61 10 45 1.121 7.04 64.61 17.53 42.2 59.72 11 50 1.121 7.04 54.09 14.67 43.15 57.82 12 55 1.121 7.04 41.34 11.21 43.74 54.96 13 60 1.121 7.04 26.87 7.29 43.95 51.24 ... phản ứng hạt nhân 1.1.2.2 Phân loại lò phản ứng hạt nhân 1.1.2.3 Cấu trúc lò phản ứng hạt nhân .8 1.2 Lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt .11 1.2.1 Lò phản ứng hạt nhân nghiên. .. loại toán truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân .46 3.1.3 Bài tốn truyền nhiệt lị phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt 47 3.2 Tính truyền nhiệt lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Đà Lạt 49... 1.2 LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN NGHIÊN CỨU ĐÀ LẠT 1.2.1 Lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu Lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu thực chất thiết bị thí nghiệm sử dụng để cung cấp cho nhà nghiên cứu kinh nghiệm