3.2 Bó nhiên liệu VVER-1000 cải tiến với 18 thanh UO2–Gd2O3
3.2.1 Phân bố các thanh nhiên liệu chứa Gd2O3
Đối với bó nhiên liệu khơng có Gd2O3, phân bố công suất theo các thanh nhiên liệu khá đồng đều, hệ số đỉnh công suất PPF trong khoảng 1,04 – 1,07 trong suốt q trình cháy 0 – 40 GWd/t. Trong khi đó, các đường biểu diễn hệ số đỉnh cơng suất PPF với độ sâu cháy của bó nhiên liệu chứa Gd2O3 cho thấy ảnh hưởng
của chất hấp thụ trong khoảng 0 – 10 GWd/t làm cho giá trị hệ số đỉnh cơng suất PPF cao như Hình 3.5. Do đó, vấn đề đặt ra là nghiên cứu thiết kế bó nhiên liệu mới sử dụng vi hạt Gd2O3 nhằm giảm hệ số đỉnh cơng suất PPF tại giai đoạn đầu của q trình cháy là có tính khả thi. Các tính tốn khảo sát được thực hiện nhằm tối ưu hóa số thanh nhiên liệu chứa Gd2O3 và phân bố của chúng trong bó nhiên liệu nhằm làm giảm giá trị hệ số đỉnh công suất PPF.
Do tính đối xứng hình học 1/6 của bó nhiên liệu VVER-1000, việc khảo sát số thanh nhiên liệu chứa chất hấp thụ trong thiết kế mới sẽ chỉ nhận các giá trị 18, 24, 30, ... Tuy nhiên, với các giá trị lớn của số thanh chứa chất hấp thụ phân bố trong bó nhiên liệu, việc xác định tối ưu vị trí các thanh trong bó nhiên liệu, và tối ưu kích thước chất hấp thụ dạng vi hạt trở nên rất phức tạp. Chúng tơi đã tiến hành thực hiện nhiều tính tốn khảo sát để có bộ dữ liệu đầy đủ, làm căn cứ so sánh và xác định số thanh nhiên liệu chứa vi hạt Gd2O3 và vị trí của chúng trong bó nhiên liệu. Từ đó lựa chọn ra và đề xuất hai mơ hình bó nhiên liệu mới với 18 thanh chứa vi hạt Gd2O3 và vị trí sắp xếp như trong Hình 3.6.
Hình 3.6: Hai mơ hình bó nhiên liệu VVER-1000 mới với 18 thanh UO2 – Gd2O3.