空间核反应堆动力学冲击引起的反应性变化研究
来源：核动力工程杂志2024年第5期北京时间：
作者：王立鹏, 曹璐, 李锐, 刘仕倡, 陈立新, 姜夺玉, 胡田亮
单位：1.西北核技术研究所，西安，710024；2.华北电力大学核科学与工程学院，北京，102206；
摘要：精确计算撞击引入的反应性变化是微型反应堆设计和安全分析中亟待解决的关键问题。本文基于非结构网格蒙特卡罗的中子输运与显式有限元动力学仿真理论，研究在动力学冲击这种大变形条件下的微型反应堆的多物理耦合计算，以85棒束的NaK冷却的空间核反应堆为例，分析了垂直和45°倾角撞击地面过程中的反应性随时间的变化规律。结果表明，在不考虑流体和燃料均匀密度变化条件下，垂直撞击引起的有效增殖系数<i>k</i><sub>eff</sub>增加约8%，45°撞击引起的<i>k</i><sub>eff</sub>增加约3%，与文献结果符合较好；而在燃料非均匀密度变化条件下的2种场景<i>k</i><sub>eff</sub>增加分别提升约10%和20%。上述研究将为空间核反应堆发射的临界安全分析奠定重要的理论基础。
关键词：微型反应堆, 动力学冲击, 大变形, 临界特性, 多物理耦合
基金资助：国家自然科学基金资助项目（12275219，12205237）
