田晓艳，陈 森，杨 宁，朱 磊，李华琪，马腾跃，胡 攀，康小亚

(西北核技术研究院，陕西 西安 710024)

脉冲堆又称为TRIGA堆，可用于培训、研究和同位素生产，且能为抗辐射加固技术和核参数测量技术提供辐射模拟平台。西安脉冲堆(XAPR)是一座自然循环冷却池式研究堆，堆芯采用铀氢锆燃料，由于铀氢锆具有较大的瞬发温度负反馈系数，反应堆既可稳态运行，也可脉冲运行，其稳态运行额定功率为2 MW，脉冲运行额定功率为4 300 MW。稳态运行时堆内热量由冷却剂自然循环带到堆水池，堆池水温度则依靠一回路给水保持水温恒定，最终热阱为大气。尽管采用铀氢锆燃料的脉冲堆具有很好的固有安全特性，但若发生事故将对周围环境和人员安全产生较大影响，因此有必要研究脉冲堆在典型事故工况下的瞬态安全特性。到目前为止对脉冲堆的安全研究主要针对的是失水事故[1-2]，而对反应性引入事故的研究较少[3]。XAPR已运行多年，由于设备老化，发生控制棒失控弹出等反应性引入事故的概率增加，且可能发生安全棒卡棒导致反应堆无法实现紧急停堆。

为此，本文针对XAPR特有的堆芯结构和运行工况，建立适用于XAPR瞬态安全特性分析的数学物理模型，并基于吉尔算法自主开发瞬态安全分析程序TSAC-XAPR，研究XAPR在反应性引入事故下的安全特性，并为事故缓解提供参考依据。

1 物理模型与程序开发

XAPR采用自然循环冷却，即堆外池水通过冷却剂密度差产生的压力驱动流经堆芯，将堆芯产生的热量带出，堆池水温则依靠一回路强迫循环给水系统保持恒定。……