CN112037951A - 一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法、应用 - Google Patents

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盘世标
李翔
黄礼渊
胡俊
刘才学
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Abstract

本发明公开了一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法、应用，测量及修正方法包括以下步骤：S1、确定需要进行棒间干涉效应刻度的控制棒E和控制棒F；S2、采用脉冲中子源法分别测量控制棒F当前棒位的效率ρF、控制棒E当前棒位的效率ρEHi、控制棒插入Hi时控制棒和控制棒F两棒的总效率ρEFHi；S3、计算控制棒E的Hi测量点控制棒E和控制棒F之间的干涉效应值Δρi。本发明方法利用脉冲中子源法测量不同棒位的次临界度反应性差值，通过修正单组理论计算提棒过程中不同棒位差引入的棒间干涉效应值，实现了控制棒棒间干涉效应修正处理，解决了零功率物理试验中复杂棒态不对称测量棒间干涉效应修正的技术问题，提高了反应性测量参数的准确性和可靠性。

Description

一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法、应用
技术领域
本发明涉及反应堆零功率物理实验测量研究领域，具体涉及一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法、应用。
背景技术
棒间干涉效应是反应堆物理实验中控制棒价值测量的一个重要影响因素，特别是在临界装置上开展的零功率物理实验，其目的是为设计阶段反应堆提供校核数据，有更高的试验测量精度要求。同时，临界试验测量对象堆型复杂变化多样：从净堆到有毒有棒，带围板，再到充硼堆芯，各种堆型大小不一，临界试验测量条件苛刻，为了满足临界实验安全要求，必须保证堆芯至少有两组控制棒在顶，同时要刻度堆芯中某组控制棒或某根控制棒的单棒价值。以上因素导致临界试验中各种堆型的测量棒态不可能完全对称，使得棒间干涉效应对测量结果的影响复杂化。
传统的棒间干涉效应修正都是基于整棒测量，这种测量修正相对较简单粗糙。由于测量条件复杂化，在临界试验中同一组控制棒的棒间干涉效应，需要进行棒间干涉效应修正不一定是整棒，而是控制棒提出或者插入的一部分。同时，在非对称提棒状态下，堆芯中子通量轴向分布复杂化，同组控制棒不同插入深度的棒间干涉效应可正可负，进一步增加棒间干涉效应对测量结果影响修正的难度。
现有技术对这种复杂临界试验条件下控制棒棒间干涉效应修正不适用。特别是在针对试验中一些需要精确测量的动态参数，如瞬发中子衰减参数α的拟合测量，需要对棒间干涉效应影响进行分段修正，现有的棒间干涉效应测量方法不适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，解决棒间干涉效应修正不适用于复杂临界试验条件下控制棒棒间干涉效应修正的问题；该方法用于复杂临界试验条件下控制棒棒间干涉效应修正，能够提高反应性测量参数的准确性和可靠性，特别是针对反应堆动态参数拟合测量的棒间干涉效应分段修正。
本发明通过下述技术方案实现：
一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，包括以下步骤：
S1、确定需要进行棒间干涉效应刻度的控制棒E和控制棒F，其中，控制棒E为被刻度棒，控制棒F为干扰棒；
S2、采用脉冲中子源法分别测量控制棒F当前棒位的效率ρF、控制棒E当前棒位的效率ρEHi、控制棒插入Hi时控制棒和控制棒F两棒的总效率ρEFHi，其中，Hi为测量步长H下控制棒E的测量点i；
S3、根据步骤S2获得的ρF、ρEHi和ρEFHi计算控制棒E的Hi测量点控制棒E和控制棒F之间的干涉效应值Δρi。
本发明所述方法方法利用脉冲中子源法测量不同棒位的次临界度反应性差值，通过修正单组理论计算提棒过程中不同棒位差引入的棒间干涉效应值，实现了控制棒棒间干涉效应修正处理，解决了零功率物理试验中复杂棒态不对称测量棒间干涉效应修正的技术问题，特别是针对反应堆动态参数拟合测量的棒间干涉效应分段修正问题，提高反应性测量参数的准确性和可靠性。
进一步地，还包括以下步骤：
S4、根据步骤S3获得的Δρi和步骤S2获得的ρEHi计算控制棒E的Hi测量点扣除干涉效应后的控制棒E的价值ρEHi *。
进一步地，扣除干涉效应后的控制棒E的价值ρEHi *的计算公式如下：
ρEHi *＝ρEHi-Δρi。
进一步地，还包括以下步骤：
S5、绘图制作控制棒E扣除棒间干涉效应后的积分价值曲线。
进一步地，步骤S2中所述控制棒F当前棒位的效率ρF的测量过程如下：
根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒F保持在当前插入棒位，用脉冲中子源法测量控制棒F当前棒位的效率ρF。
进一步地，步骤S2中所述控制棒E当前棒位的效率ρEHi的测量过程如下：
确定棒间干涉效应控制棒E的测量点i(i＝1...N)及测量步长H，以ρEHi表示控制棒E插入Hi时的单棒效率；根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒E保持插入Hi棒位，用脉冲中子源法测量控制棒E当前棒位的效率ρEHi。
进一步地，步骤S2中所述控制棒插入Hi时控制棒和控制棒F两棒的总效率ρEFHi的测量过程如下：
以ρEFHi表示控制棒E插入Hi时控制棒E和F棒两棒的总效率，根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒E保持插入Hi棒位，控制棒F保持在当前插入棒位，用脉冲中子源法测量控制棒E插入Hi时控制棒E和控制棒F两棒的总效率ρEFHi
进一步地，
步骤S3中干涉效应值Δρi的计算公式如下：
Δρi＝ρEFHi-(ρF+ρEHi)。
一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法的应用，将所述反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法用于复杂棒态不对称测量棒间干涉效应修正。
一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法的应用，将所述反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法用于反应堆动态参数拟合测量棒间干涉效应分段修正。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本方法利用脉冲中子源法测量不同棒位的次临界度反应性差值，通过修正单组理论计算提棒过程中不同棒位差引入的棒间干涉效应值，实现了控制棒棒间干涉效应修正处理，解决了零功率物理试验中复杂棒态不对称测量棒间干涉效应修正的技术问题，特别是针对反应堆动态参数拟合测量的棒间干涉效应分段修正问题，提高反应性测量参数的准确性和可靠性。
2、本发明所述方法在反应堆次临界状态下进行，反应堆运行人员操作简便安全，测量过程无需参考理论计算值和其他附加条件，实现了反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正简单易行、准确度高的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为控制棒棒间干涉效应测量及修正示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，包括以下步骤：
步骤一：确定需要进行棒间干涉效应刻度的控制棒E和控制棒F，其中，控制棒E定义为被刻度棒，控制棒F定义为干扰棒；
步骤二：根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，干扰棒(控制棒F)保持在当前插入棒位，用脉冲中子源法测量控制棒F当前棒位的效率ρF；
步骤三：确定棒间干涉效应控制棒E测量点10(i＝1...10)及测量步长100mm，以ρEHi表示控制棒E插入Hi时的单棒效率，控制棒E当前临界棒位为900mm不到顶；根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒E保持插入Hi棒位，用脉冲中子源法测量E棒当前棒位的效率ρEHi；
步骤四：以ρEFHi表示控制棒E插入Hi时控制棒E和控制棒F两棒的总效率，根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒E保持插入Hi棒位，控制棒F保持在当前插入棒位，用脉冲中子源法测量控制棒E插入Hi时控制棒E和控制棒F两棒的总效率ρEFHi；
步骤五：计算控制棒EHi测量点控制棒E和控制棒F之间的干涉效应值Δρi＝ρEFHi-(ρF+ρEHi)，如图1控制棒棒间干涉效应测量及修正中“各点测量得到的棒间干涉效应值”曲线所示；
步骤六：计算控制棒EHi测量点扣除干涉效应后的控制棒E价值ρEHi *＝ρEHi-Δρi；
步骤七：绘图制作被刻度棒E棒扣除棒间干涉效应后的积分价值曲线，如图1控制棒棒间干涉效应测量及修正中“修正后的控制棒积分棒价值曲线”所示。
本实施例利用脉冲中子源法测量不同棒位的次临界度反应性差值，通过修正单组理论计算提棒过程中不同棒位差引入的棒间干涉效应值，操作简便安全，测量过程无需参考理论计算值和其他附加条件，实现了控制棒棒间干涉效应修正处理，解决了零功率物理试验中复杂棒态不对称测量棒间干涉效应修正的技术问题，特别是针对反应堆动态参数拟合测量的棒间干涉效应分段修正问题，可以消除同组控制棒不同插入深度引入的正负棒间干涉效应，从而提高反应性测量参数的准确性和可靠性。示例如图1所示，曲线1为各测量点的棒间干涉效应值，分别为：128pcm、89pcm、45pcm、30pcm、-88pcm、-151pcm、-92pcm、36pcm、15pcm。曲线2为未经修正前的控制棒积分价值曲线，曲线3为修正后的控制棒积分价值曲线。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定需要进行棒间干涉效应刻度的控制棒E和控制棒F，其中，控制棒E为被刻度棒，控制棒F为干扰棒；
S2、采用脉冲中子源法分别测量控制棒F当前棒位的效率ρF、控制棒E当前棒位的效率ρEHi、控制棒插入Hi时控制棒和控制棒F两棒的总效率ρEFHi，其中，Hi为测量步长H下控制棒E的测量点i；
S3、根据步骤S2获得的ρF、ρEHi和ρEFHi计算控制棒E的Hi测量点控制棒E和控制棒F之间的干涉效应值Δρi。
2.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S4、根据步骤S3获得的Δρi和步骤S2获得的ρEHi计算控制棒E的Hi测量点扣除干涉效应后的控制棒E的价值ρEHi *。
3.根据权利要求2所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，扣除干涉效应后的控制棒E的价值ρEHi *的计算公式如下：
ρEHi *＝ρEHi-Δρi。
4.根据权利要求2所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S5、绘图制作控制棒E扣除棒间干涉效应后的积分价值曲线。
5.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，步骤S2中所述控制棒F当前棒位的效率ρF的测量过程如下：
根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒F保持在当前插入棒位，用脉冲中子源法测量控制棒F当前棒位的效率ρF。
6.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，步骤S2中所述控制棒E当前棒位的效率ρEHi的测量过程如下：
确定棒间干涉效应控制棒E的测量点i(i＝1...N)及测量步长H，以ρEHi表示控制棒E插入Hi时的单棒效率；根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒E保持插入Hi棒位，用脉冲中子源法测量控制棒E当前棒位的效率ρEHi。
7.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，步骤S2中所述控制棒插入Hi时控制棒和控制棒F两棒的总效率ρEFHi的测量过程如下：
以ρEFHi表示控制棒E插入Hi时控制棒E和F棒两棒的总效率，根据提棒程序，其他控制棒保持在临界棒位，控制棒E保持插入Hi棒位，控制棒F保持在当前插入棒位，用脉冲中子源法测量控制棒E插入Hi时控制棒E和控制棒F两棒的总效率ρEFHi。
8.根据权利要求1所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法，其特征在于，
步骤S3中干涉效应值Δρi的计算公式如下：
Δρi＝ρEFHi-(ρF+ρEHi)。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法的应用，其特征在于，将所述反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法用于复杂棒态不对称测量棒间干涉效应修正。
10.如权利要求1-8任一项所述的一种反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法的应用，其特征在于，将所述反应堆控制棒棒间干涉效应测量及修正方法用于反应堆动态参数拟合测量棒间干涉效应分段修正。
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