В.В. Горанчук1, В.І. Борисенко1, В.В. Стаднік2,М.М. Паламарчук2, Е.М. Чалий2
1 Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Лисогірська 12, Київ, 03028
2 Філія ВП «Науково-технічний центр» АТ «НАЕК “Енергоатом”», вул. Гоголівська 22-24, м. Київ, 01054
DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.25.1.1
Анотація
Розрахунок енерговиділення в металоконструкціях під дією реакторного опромінення є важливим завданням при аналізі стану внутрішньокорпусних пристроїв (ВКП) реактора. Коректне визначення енерговиділення важливе для отримання вихідних даних для оцінки: температурних полів у ВКП, радіаційного розпухання матеріалу та формозміни ВКП. У статті наведено результати числового моделювання в коді MCNP процесу формування енерговиділення у вигородці реактора ВВЕР‑1000. Було розглянуто основні складові енерговиділення у вигородці. Енерговиділення зумовлене взаємодією нейтронного- та γ- випромінювання з матеріалом вигородки. Оскільки складовими випромінювання є миттєві і запізнілі частинки (нейтрони і γ-кванти), то необхідно враховувати їх всіх. Джерелом миттєвих нейтронів є реакція поділу в паливі. Миттєві γ-кванти утворюються безпосередньо при діленні палива, а також при взаємодії нейтронів з паливом (без ділення), продуктами поділу, конструкційними матеріалами, теплоносієм. Запізнілі нейтрони і γ-кванти утворюються при радіоактивному розпаді продуктів поділу палива. Кількість запізнілих нейтронів є незначною (0,68 % для 235U), кількість запізнілих γ-квантів вже є значною і співрозмірна з кількістю миттєвих γ-квантів поділу. Для утворення запізнілих частинок (нейтронів, γ-квантів, бета-частинок, альфа-частинок та позитронів) в коді MCNP6 може бути використана картка ACT. Картка ACT коду MCNP6 є перспективною для моделювання запізнілих γ-квантів продуктів поділу, але не підходить для цього розрахунку оскільки разом з карткою NONU (поділ розглядається як поглинання) вона не працює. Тому визначення запізнілих γ-квантів виконувалося за допомогою пакету програм SCALE. Результати розрахунку показали, що енерговиділення майже повністю зумовлено взаємодією γ-квантів з матеріалом вигородки, при цьому внесок запізнілих γ-квантів поділу у загальне енерговиділення склав 1,4−21,1 % в залежності від розрахункової зони вигородки. Оскільки внесок від запізнілих γ-квантів максимальний в зоні, де спостерігається найбільше енерговиділення – на внутрішній поверхні вигородки – то його врахування є обов’язковим.
Ключові слова: енерговиділення, ВКП, вигородка, ВВЕР‑1000, MCNP.
Список використаної літератури
1. MCNP6 User’s Manual. Code Version 6.1., LACP‑13-00634, May 2013.
2. Regulatory Guide 1.190 “Calculational and dosimetry methods for determining pressure vessel neutron fluence”, NRC USA, March 2001.
3. Scale: A Comprehensive Modeling and Simulation Suite for Nuclear Safety Analysis and Design. ORNL/TM‑2005/39, Version 6.1, June 2011.
