西安脉冲堆(Xi'an Pulsed Reactor,XAPR)超设计基准事故工况下的事故进程和现象对于深入认识XAPR的安全特性具有重要意义。为了研究XAPR大破口失水未能紧急停堆的预计瞬态(Anticipated Transient Without Scram,ATWS)事故工况下的...西安脉冲堆(Xi'an Pulsed Reactor,XAPR)超设计基准事故工况下的事故进程和现象对于深入认识XAPR的安全特性具有重要意义。为了研究XAPR大破口失水未能紧急停堆的预计瞬态(Anticipated Transient Without Scram,ATWS)事故工况下的热工水力参数和燃料棒的力学响应特性。采用一体化严重事故分析-脉冲反应堆(Integrated Severe Accident Analysis-Training Research and Isotope Production Reactor of General Atomic,ISSA-TRIGA)程序建立了XAPR模型,研究了XAPR在大破口失水ATWS事故工况下水池液位、堆芯功率、燃料和燃料棒力学行为的动态特性。结果表明:在大破口失水ATWS事故下,堆水池液位逐渐下降,事故发生64 s时,堆水池液位降低至5.55 m,堆芯自然循环能力失效,堆芯流量出现反转;事故发生230 s时,堆水池液位下降至上栅板,而296 s时堆芯全部裸露;当堆芯顶部燃料裸露后燃料温度出现上升,堆芯引入负反应性,使得堆芯功率逐渐降低,238 s时堆芯功率降低至1 MW;当堆芯液位降低至下栅板后,堆芯空气自然循环逐步建立,自然循环能够带走堆芯的热量,使得燃料温度缓慢下降。该事故中燃料最高温度为822.6 K,燃料包壳环向应力的最大值为9.72 MPa,燃料包壳应变最大值为0.35%,燃料棒未发生失效,表明XAPR在大破口失水ATWS事故工况下具有较高的固有安全性。展开更多
文摘西安脉冲堆(Xi'an Pulsed Reactor,XAPR)超设计基准事故工况下的事故进程和现象对于深入认识XAPR的安全特性具有重要意义。为了研究XAPR大破口失水未能紧急停堆的预计瞬态(Anticipated Transient Without Scram,ATWS)事故工况下的热工水力参数和燃料棒的力学响应特性。采用一体化严重事故分析-脉冲反应堆(Integrated Severe Accident Analysis-Training Research and Isotope Production Reactor of General Atomic,ISSA-TRIGA)程序建立了XAPR模型,研究了XAPR在大破口失水ATWS事故工况下水池液位、堆芯功率、燃料和燃料棒力学行为的动态特性。结果表明:在大破口失水ATWS事故下,堆水池液位逐渐下降,事故发生64 s时,堆水池液位降低至5.55 m,堆芯自然循环能力失效,堆芯流量出现反转;事故发生230 s时,堆水池液位下降至上栅板,而296 s时堆芯全部裸露;当堆芯顶部燃料裸露后燃料温度出现上升,堆芯引入负反应性,使得堆芯功率逐渐降低,238 s时堆芯功率降低至1 MW;当堆芯液位降低至下栅板后,堆芯空气自然循环逐步建立,自然循环能够带走堆芯的热量,使得燃料温度缓慢下降。该事故中燃料最高温度为822.6 K,燃料包壳环向应力的最大值为9.72 MPa,燃料包壳应变最大值为0.35%,燃料棒未发生失效,表明XAPR在大破口失水ATWS事故工况下具有较高的固有安全性。
