核反应堆达临界状态模拟方法
专利汇可以提供核反应堆达临界状态模拟方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 核反应堆 领域，特别是一种核反应堆 临界状态 模拟方法，包括以下步骤：(1) 硼 化稀释模型得到硼浓度变化量；(2)棒位控 制模 型的叠步棒位与单棒换算式得到叠步棒位变化量；(3)硼浓度变化量和叠步棒位变化量代入 反应性 模型得到反应性变化量；(4)由反应堆模型得到 中子 数；(5)当改变硼浓度和 控制棒 棒位时中子数不变，则反应堆达临界状态。使用本发明的方法：能够动态直观实时地表现出中子数与反应性的关系；由于采用基于计算机数值解法，对于反应性任何形式的变化，中子数均能被非常精确的计算出；所需资源少，只需一台计算机即可实现；可以灵活地更改参数，以适应不同结构的反应堆的达临界特性。，下面是核反应堆达临界状态模拟方法专利的具体信息内容。
1.一种核反应堆达临界状态模拟方法，包括以下步骤：
(1)对反应堆进行硼化或稀释操作，得到硼化或稀释引入的硼浓度c1、硼化或稀释体积v、反应堆的水容积v0，将参数c1、v、v0代入硼化稀释方程，得到反应堆的硼浓度c变化量dc；
所述的硼化稀释方程为：
c1dv＝v0dc+cdv
式中：
c——反应堆的硼浓度
-3
c1——由硼化或稀释引入的硼浓度，当为硼化状态时，c1的值为7×10 ，当为稀释状态时为0
v0——反应堆的水容积，该值与反应堆结构有关，对同一反应堆来讲，在反应堆运行时该值近似不变
v——硼化或稀释体积，该值取决于反应堆现有硼浓度和其与所要达到的硼浓度的差，无具体范围，取值范围可以很大，若不考虑时间性经济性，理论值可以在零至无穷大(2)对反应堆进行控制棒位的提升或下降操作，当进行提棒控制时，增加了叠步棒位数l的值；插棒控制时，减少了叠步棒位数l的值，由棒位控制模型的叠步棒位与单棒的换算关系式，计算得到叠步棒位l的变化量dl；
所述的叠步棒位与单棒的换算关系式为：
当反应堆有i组控制棒，最高棒位为a步，最低棒位为b步时，所述的棒位控制模型的叠步棒位与单棒的换算关系式如下式：
式中：
l-叠步棒位数
Ni-i棒棒位数
x-重叠步数
a-最高棒位步数
b-最低棒位步数
(3)将步骤(1)中得到的硼浓度变化量dc和步骤(2)中得到的叠步棒位变化量dl代入反应性计算模型，得到反应性的变化量dρ；
所述的反应性计算模型为：
dρ＝k1dc+k2dl
式中：
dρ-反应性的变化量
k1-硼浓度变化量影响反应性变化量的比例系数
k2-棒位变化量影响反应性变化量的比例系数
dc-反应堆的硼浓度变化量
dl-叠步棒位变化量
所述的硼浓度变化量影响反应性变化量的比例系数k1可以为常 数或非线性系数；k1-5
为常数时其范围为-70×10 ～0；k1的值取决于反应堆硼浓度、反应堆冷却剂温度、反应堆结构、核燃料的燃耗、控制棒的位置；k1为非线性系数时，使用二次曲线拟合法或三次曲线拟合法对系数k1进行非线性化处理；
所述的棒位变化量影响反应性变化量的比例系数k2均可以为常数或非线性系数；k2为-5
常数时其范围为0～10×10 ，k2的值取决于反应堆硼浓度、反应堆冷却剂温度、反应堆结构、核燃料的燃耗、控制棒的位置；k2为非线性系数时，使用二次曲线拟合法或三次曲线拟合法对系数k2进行非线性化处理；
(4)设定初始中子数n、缓发中子份额β、衰变常数λ、平均代时间l、外加中子源强q、反应性ρ，反应性ρ是由反应堆模型初始设定的反应性ρ0与反应性计算模型得到的反应性变化量dρ相加构成的，即：ρ＝ρ0+dρ；
将上述所有设定的参数和反应性ρ带入反应堆模型得到单位时间内中子数的变化量 和先驱核数的变化率
所述的反应堆模型是按照点堆动力学方程建立的，反应堆模型为：
n——中子数
i——由于核反应会产生多种先驱核类型，各先驱核类型的衰变时间不同，存在6种主要类型的先驱 核，故i＝1，2，…6
βi——缓发中子份额β是由先驱核衰变产生的中子数，由于存在6种主要类型的先驱核，故有βi
β——缓发中子份额，缓发中子份额是由先驱核衰变产生的中子数占核反应产生所有的中子数的比例，一般为0.0065，
λ——衰变常数，其范围为0.01～10每秒
l——平均代时间，其范围为0.0849秒
q——外加中子源强，取决于反应堆类型，无确定值，有的反应堆无外加中子源强，即取q＝0
ρ——反应性
ci——先驱核数，它取决于反应堆功率，理论值可以在零至无穷大，因实际反应堆功率有限，先驱核数ci不可能无穷大
——单位时间内中子数的变化量
——所有中子均为快中子时产生的中子数
——因缓发而被扣除的中子总数
——各先驱核产生的缓发中子总数
——先驱核数的变化率
n——中子数
(5)步骤(1)中的硼浓度c变化时，硼浓度变化量dc随之变化，引起反应性的变化量dρ变化，从而改变了反应堆模型中反应性ρ的 值，因此中子数n发生变化；
步骤(2)中控制棒棒位改变时棒位变化量dl随之变化，引起反应性的变化量dρ变化，从而改变了反应堆模型中反应性ρ的值，因此中子数n发生变化；
当改变硼浓度和控制棒棒位而中子数n不发生变化，即单位时间内中子数的变化量时，核反应堆达临界状态；
当反应堆达临界状态时硼化稀释操作停止。
核反应堆达临界状态模拟方法
技术领域
背景技术
发明内容
k1为常数时其范围为-70×10 ～0；k1的值取决于反应堆硼浓度、反应堆冷却剂温度、反应堆结构、核燃料的燃耗、控制棒的位置；k1为非线性系数时，使用二次曲线拟合法或三次曲线拟合法对系数k1进行非线性化处理。
k2为常数时其范围为0～10×10 ，k2的值取决于反应堆硼浓度、反应堆冷却剂温度、反应堆结构、核燃料的燃耗、控制棒的位置；k2为非线性系数时，使用二次曲线拟合法或三次曲线拟合法对系数k2进行非线性化处理。
具体实施方式
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