Các tính toán đặc trưng hạt nhân và thiết kế bó nhiên liệu với chất hấp thụ dạng vi hạt trong luận án này được thực hiện sử dụng chương trình MVP và thư viện dữ liệu JENDL-3.3 [45, 57]. Bó nhiên liệu lò VVER-1000/V-320 hình lục giác đều gồm 300 thanh nhiên liệu chứa UO2, 12 thanh nhiên liệu chứa hỗn
Hình 2.7: Cấu hình vùng hoạt (trái) và bó nhiên liệu (phải) lò phản ứng VVER- 1000.
Hình 2.8: Thanh nhiên liệu tiêu chuẩn lò phản ứng VVER-1000 [28].
hợp UO2 + Gd2O3, 18 thanh định hướng và 01 thanh trung tâm. Độ giàu235U là 3,7 wt% ở thanh nhiên liệu chứa UO2 và 3,6 wt%với thanh nhiên liệu chứa 4,0 % Gd2O3. Các thanh nhiên liệu và thanh định hướng được sắp xếp đối xứng 1/12. Mặt cắt ngang của bó nhiên liệu với 12 thanh nhiên liệu UO2 – Gd2O3 như mô tả trên Hình 2.10. Mô hình chi tiết bó nhiên liệu UGD được tham khảo từ tài liệu của OECD năm 2002 [28]. Cùng với các thông số hình học ở bài toán chuẩn, mô hình bó nhiên liệu được mô phỏng cụ thể trong Hình 2.11. Trong mô hình tính toán bó nhiên liệu, điều kiện biên được sử dụng là phản xạ gương.
Hình 2.9: Mô hình ô mạng lục giác cho thanh nhiên liệu, ống dẫn, ống dẫn trung tâm trong bó nhiên liệu VVER-1000. R1 và R2 là bán kính trong và ngoài của vỏ bọc thanh nhiên liệu hoặc các thanh dẫn [28].
Hình 2.10: Bó nhiên liệu lò phản ứng VVER-1000 với 12 thanh chứa UO2 – Gd2O3.
Trong mô hình bó nhiên liệu với chất hấp thụ dạng vi hạt, các hạt Gd2O3 phân bố một cách ngẫu nhiên trong viên nhiên liệu UO2, do đó mô hình hình học thống kê (STG) của chương trình MVP được sử dụng để mô phỏng phân bố ngẫu nhiên của các hạt Gd2O3. Đối với các tính toán sử dụng chương trình MVP, số lịch sử sự kiện được chọn là 25×106 để đảm bảo sai số thống kê tương đối của hệ số nhân vô hạn nhỏ hơn 0,02%.
Hình 2.11: Mô hình bó nhiên liệu VVER-1000 trong chương trình MVP.