[发明专利]一种以超临界水为冷却剂的球床堆的堆芯参数计算方法

权利要求书

1.一种以超临界水为冷却剂的球床堆的堆芯参数计算方法，其特征在于，包括步骤：

构造以超临界水为冷却剂的球床堆；

对燃料球石墨基质内部的TRISO颗粒进行建模，采用概率密度分布函数描述TRISO颗粒间的距离；

当TRISO在燃料球石墨基体中的体积填充率大于15％时，采用修正的体积填充率替代真实的体积填充率；

所述以超临界水为冷却剂的超临界水冷球床堆的结构：由内到外分别为堆芯活性区、反射层、压水容器，超临界水冷球床堆由上到下分别为上锥口、水空间、燃料区、下锥口；燃料球随机堆积在堆芯活性区；

考虑到当TRISO在燃料球石墨基体中的体积填充率大于15％时，将修正后的体积填充率x′替代真实的体积填充率x，修正后的体积填充率x′计算公式为：

其中，r_s为TRISO的颗粒半径，r_b为燃料球石墨基质体的半径，x为TRISO在燃料球石墨基体中的体积填充率。

2.根据权利要求1所述的一种以超临界水为冷却剂的球床堆的堆芯参数计算方法，其特征在于，燃料球占活性区的体积比为60％。

3.根据权利要求1所述的一种以超临界水为冷却剂的球床堆的堆芯参数计算方法，其特征在于，燃料球由抗高温包壳和石墨基体组成，石墨基体内弥散着许多TRISO燃料颗粒，采用蒙卡卡罗方法对弥散着的TRISO燃料颗粒进行建模。

4.根据权利要求1所述的一种以超临界水为冷却剂的球床堆的堆芯参数计算方法，其特征在于，在进行燃料球石墨基质内部TRISO颗粒的建模时，采用概率密度分布函数来描述TRISO颗粒间的距离，即为弦长抽样方法，概率密度分布函数计算公式为：

其中，λ₁为中子飞行距离，r_s为TRISO的颗粒半径，x为TRISO在燃料球石墨基体中的体积填充率，e为自然对数底。

5.根据权利要求4所述的一种以超临界水为冷却剂的球床堆的堆芯参数计算方法，其特征在于，将公式(2)代入公式(1)中，得到最终修正后的弦长抽样方法中的概率密度分布函数，具体为：

其中，λ₁为中子飞行距离，r_s为TRISO的颗粒半径，r_b为燃料球石墨基质体的半径，x为TRISO在燃料球石墨基体中的体积填充率，e为自然对数底。

6.根据权利要求1所述的一种以超临界水为冷却剂的球床堆的堆芯参数计算方法，其特征在于，对堆芯的其他物理参数进行计算的方法为：

将所有控制棒从全提棒状态到全插棒状态引入堆芯的总的负反应性计算出控制棒总价值；相应轴向高度内的平均微分价值计算出棒组在某位置的微分价值；燃料温度每变化1摄氏度所引起的堆芯反应性变化计算出燃料温度系数；慢化剂温度每变化1摄氏度所引起的堆芯反应性变化计算出慢化剂温度系数。