洪 哲　赵善桂　张 敏　张 亮　刘 卓1（中国原子能科学研究院　北京 1041）（环境保护部核与辐射安全中心　北京 10008）（原子高科股份有限公司　北京 1041）



乏燃料干式贮存设施临界计算研究

洪 哲1，2赵善桂2张 敏2张 亮2刘 卓3
1（中国原子能科学研究院北京 102413）
2（环境保护部核与辐射安全中心北京 100082）
3（原子高科股份有限公司北京 102413）

以HI-STORM 100乏燃料干式贮存设施内部装载AFA-3G燃料组件为研究对象，用MCNP （Monte Carlo N Particle Transport Code） 4C程序，通过改变贮存设施内外的水密度，采用新燃料假设对不同工况下的临界安全进行研究。结果表明，在正常工况下，keff远低于0.93，是临界安全的。在事故工况下，当水密度大于0.8 g·cm-3时，存在临界安全问题。然后选取适当的核素，通过使用ORIGEN-ARP程序，得到不同燃耗下核素的组成，在同一模型下考虑燃耗信任制，对干式贮存设施的临界安全进行研究。在此基础上，给出了乏燃料干式贮存设施临界安全工作的相关建议。

干式贮存，燃耗信任制，临界安全，乏燃料

在此基础上，采用燃耗信任制的方法对同一模型进行了临界安全研究。介绍了燃耗信任制中核素选取的原则和依据。乏燃料源项计算使用的程序为SCALE6.1程序系统中的ORIGEN-ARP程序，主要用于分析核素浓度随时间的变化及积存量、衰变热等源项参数的计算。ARP模块根据用户选择的组件类型、富集度、燃耗深度等信息，通过插值运算产生对应的截面库。ORIGEN-ARP能使用ARP插值截面库，快速计算乏燃料组件的源项［4］，广泛应用于乏燃料贮存等的源项计算。

本文通过对典型的混凝土筒仓式乏燃料干式贮存设施的临界计算，初步掌握了其新燃料假设下的临界安全情况，并通过选取适当核素，采用燃耗信任制的方式对同一模型进行临界分析，得到装载曲线，在可接受的区域进行乏燃料的装载与贮存。……