ТЕСТОВАЯ МОДЕЛЬ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ВВЭР А.В. Тихомиров ФГУП ОКБ Гидропресс, г. Подольск В.Г.Артемов, А.С. Иванов ФГУП НИТИ им. Александрова, г. Сосновый Бор. - презентация

1 ТЕСТОВАЯ МОДЕЛЬ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ВВЭР А.В. Тихомиров ФГУП ОКБ Гидропресс, г. Подольск В.Г.Артемов, А.С. Иванов ФГУП НИТИ им. Александрова, г. Сосновый Бор

2 Цель работы – создание прецизионной тестовой модели для расчетов НФХ РУ ВВЭР. Модель – как инструмент для верификации детерминистических расчетных кодов (снижение консерватизма). Объект моделирования – РУ Волгодонской АЭС. Этапы применения модели: - оценка точности расчета энерговыделения в активной зоне - оценка эффективности ОР СУЗ. Введение

3 Программные средства 2.1 Использованные в работе программы: САПФИР_95&RC (разработан ФГУП НИТИ им. Александрова) - Сапфир95 - подготовка малогрупповых диффузионных констант - RC - расчет НФХ реактора в диффузионном приближении MCNP5* (метод Монте-Карло, Лос-Аламос, 2003 год) Константы: DLC-220* (ENDF/B-VI, rev. 8) NJOY 99.0* (ENDF/B-VI, JENDL 3.2, rev. 6,8), *RSICC (Radiation Safety Information Computational Center, ORNL)

4 Расчетная модель Прототип модели - первый блок Волгодонской АЭС. Состав активной зоны менялся (ВАЭС или В1200). Двухмерная расчетная модель Трехмерная расчетная модель Особенность модели: - стержни с выгорающим поглотителем - уран-гадолиниевое топливо

5 Методика расчета Рассмотрено два состояния реактора: - МКУ - номинальный уровень мощности Расчеты по программе MCNP5 – на 360 градусном представлении активной зоны (по параметру 2%) Особенность зеркальных граничных условий в программе MCNP5 Применение поправки корректирующей граничные условия в программе RC

6 Результаты расчетов Расчет состояний реактора на МКУ Трехмерная полномасштабная модель Предварительный расчет 13-ти состояний реактора на МКУ (по экспериментам на ВАЭС) Среднее значение0,99870 Среднеквадратичное отклонение от среденего 0,00055 Среднеквадратичное отклонение от Кэфф=1 0,00146

7 Расчет состояний реактора на МКУ (положение РГ – 22% от низа АЗ) Выбрано состояние РУ на МКУ с положением рабочей группы на 22% от низа активной зоны. Число историй нейтронов (MCNP5) – 1600 млн.

8 Расчет состояний реактора на МКУ (положение РГ – 22% от низа АЗ) 1 2 Среднеквадратичная погрешность расчета по программе RC 3.34% Среднеквадратичная погрешность расчета по программе RC 2.20%

9 Расчет состояний реактора на МКУ (сброс аварийной защиты) Рассмотрен режим сброса аварийной защиты (с учетом зависания одного наиболее эффективного ОР СУЗ. Имитация двух состояний Результаты:

10 Расчет состояний реактора на НУМ (ВАЭС) Трехмерная полномасштабная модель Параметры активной зоны – средние по объему на номинальный уровень мощности Расчет MCNP5:

11 Расчет состояний реактора на НУМ ВАЭС, сравнение результатов (с учетом поправки) 1 2 Среднеквадратичная погрешность расчета по программе RC 1.99% Среднеквадратичная погрешность расчета по программе RC 0.85%

12 Расчет состояний реактора на НУМ (замена состава активной зоны, АЭС-2006) При неизменном радиальном отражателе ВАЭС, изменен состав активной зоны на АЭС-2006 (первая топливная загрузка). Расчет MCNP5:

13 Расчет состояний реактора на НУМ (замена состава активной зоны, АЭС-2006) 1 2 Среднеквадратичная погрешность расчета по программе RC 1.53% Среднеквадратичная погрешность расчета по программе RC 1.52%

14 Заключение Подготовлена серия двух и трехмерных тестовых задач Показана эффективность поправок используемых в программе RC, а также независимость их от состава активной зоны. Хорошее совпадение результатов в оценке покассетного энерговыделения и веса ОР СУЗ Отличие расчетных значений Kq и Kq max на НУМ не превышает 3% Программу MCNP5 планируется использовать в дальнейшем для подготовки тестовых задач.

15 Спасибо за внимание !