650 MW压水堆无源技术应用及对氚排放的影响分析
2021-04-16王帅彬王勇智詹勇杰雷水雄朱柏春
现代应用物理 2021年1期
关键词:大修
王帅彬,王勇智,詹勇杰,雷水雄,刘 臻,朱柏春
(中核核电运行管理有限公司,海盐314300)
国际上很多核电厂(如重水堆核电厂[1]和WWER压水堆核电厂[2])的大修装卸料和启堆过程都不再使用外加二次中子源,而采用无源装料和无源启堆的方式。 但国内大部分压水堆M310机组堆芯设计时,为满足监督要求,仍使用外加中子源为反应堆装料和启动提供起始中子。二次中子源的设计使用寿命为15 a,每次机组大修都需重新插拔,人为操作不当会造成二次中子源破损;同时在大修时间很长的情况下,中子源的源强变弱进而失效。因此二次中子源在使用过程中存在破损和失效的风险,国内外已经多次发生了类似案例,如秦山核电站一期曾发生二次中子源失效[3],因此,有必要研发无源装料和无源启堆技术。无源技术能有效降低氚排放总量和节省二次中子源的采购费用,具有良好的环保效益和经济效益。
目前,我国只有大亚湾核电基地实施了无源技术改造[4]。对于1000 MW压水堆机组,无源技术改造相对容易;对于650 MW压水堆机组,虽然其堆芯的压力容器规格尺寸和1 000 MW压水堆机组相同,但650 MW堆芯比1 000 MW堆芯多一圈燃料组件,反射层更厚,中子泄漏更少,压力容器外的堆外探测器获得的中子计数率更低,因此,对650 MW压水堆机组堆芯实施无源技术改造难度更大。
秦山核电站二期自2015年开始立项实施无源技术改造,2016年完成了理论计算和实验验证,同年该技术获得了国家核安全局批准。……
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