第４７卷增刊２０１３年６月
原子能科学技术
Ｖ０１．４７，Ｓｕｐｐｌ．
ＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪｕｎ．２０１３
中国实验快堆首次临界装料方案研究
杨晓燕，喻
宏，日０
直，周科源，赵金坤，陈仪煜，胡赞，田和春，李泽华
１０２４１３）
（中国原子能科学研究院中国实验快堆工程部，北京
摘要：本文对中国实验快堆的首次临界装料方案进行研究。分别给出首次临界装料方案的理论计算和试验结果，通过对比分析，对所采用的装料方案进行评价，同时对计算程序进行验证。研究结果表明，中国实验快堆物理启动过程中所采用的装料方案能顺利完成整个装料过程，满足试验要求，且理论汁算结果与试验结果符合较好，说明选用的计算程序可用于中国实验快堆『临界装料方案研究。关键词：中国实验快堆；物理启动；装料方案；首次装料
中图分类号：ＴＩ。３２６
文献标志码：Ａ
文章编号：１０００
６９３１（２０１３）ＳＯ一００５８—０４
ｄｏｉ：１０．７５３８／ｙｚｋ．２０１３．４７．ＳＯ．００５８
ＬｏａｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅＲｅｓｅａｒｃｈ
ｏｎ
ｔｈｅＦｉｒｓｔＣｒｉｔｉｃａｌｉｔｙ
ｏｆＣｈｉｎａＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＦａｓｔＲｅａｃｔｏｒ
ＹＡＮＧＸｉａｏ—ｙａｎ，ＹＵＨｏｎｇ，ＧＡＮＧＺｈｉ，ＺＨＯＵＫｅ—ｙｕａｎ，ＺＨＡ（）Ｊｉｎｋｕｎ，
ＣＨＥＮＹｉ—ｙｕ，ＨＵＹｕｎ，ＴＩＡＮＨｅ—ｃｈｕｎ。Ｉ。ＩＺｅｈｕａ
（ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｊ’Ａｔｏｍｉ（ＥｎｅｒｇＹ，Ｐ．Ｏ．Ｂｏａ’２７５—３４，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２４１３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｆｕｅｌｌｏａｄｉｎｇｏｆＣｈｉｎａＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＦａｓｔＲｅａｃｔｏｒ（ＣＥＦＲ）．Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄ
ｔｅｓｔ
ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｄｅｗａｓｖａｌｉｄａｔｅｄ．
ｔｈａｔｔｈｅｓｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｆｕｅｌｌｏａｄｉｎｇｏｆＣＥＦＲｓａｔｉｓｆｉｅｓ
ｔｅｓｔ
ｔｅｓｔ
Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｗｈｉｃｈｍｅａｎｓｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｄｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣｈｉｎａＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
ｃａｎ
ｒｅｓｕｌｔｓ
ｔｏ
ｓｈｏｗ
ｔｈｅｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔ，
ｂｅｕｔｉｌｉｚｅｄ
ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒｕｅｌｌｏａｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅ．
ＦａｓｔＲｅａｃｔｏｒ；ｐｈｙｓｉｃａｌｓｔａｒｔｕｐ；ｌｏａｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅ；ｔｈｅ
ｆｉｒｓｔｆｕｅｌｌｏａｄｉｎｇ
中国实验快堆（ＣＥＦＲ）是我国第１座快堆，其研究目的主要包括：积累快堆电站的设计、建造和运行经验；运行后作为快中子辐照装置，辐照考验燃料和材料，为快堆工程的进一步发展服务。目前，ＣＥＦＲ已完成全部物理启动试验和部分提升功率试验。
ＣＥＦＲ的首次装料始于２０１０年６月５日，２０１０年７月２１日顺利完成净堆装载并达到首次临界，在后续的物理启动试验中过渡至运行装载。
本工作对ＣＥＦＲ首次临界的装料方案进行研究。
收稿日期：２０１３一０１＿２８；修回日期：２０１３
０４０４
作者简介：杨晓燕（１９８３），女，山西运城人，副研究员，博士研究生，核科学与技术专业
万方数据
增刊杨晓燕等：中国实验快堆首次ｌｆ缶界装料方案研究
ｌ
ＣＥＦＲ首次装料简介［１］
ＣＥＦＲ首次装料试验是包括主要系统在内
的多系统联合调试试验，该试验在钠温为（２５０±５）℃的条件下进行。１．１试验目的和方法
本试验的目的是逐步将模拟组件替换为燃料组件，以引导反应堆首次达到净堆装载并取得临界，同时校验理论分析结果。试验过程中用燃料组件分批替代堆芯内的模拟组件，应用计数率倒数外推法逐次确定反应堆的临界装载数。
ＣＥＦＲ首次装料试验过程中，共有７套中子计数装置，包括３个物理启动通道和４个源量程通道。
１．２试验注意事项
试验过程中的注意事项如下。
１）临界外推过程中，须保证有２套中子计数装置正常工作，并采用最小临界估计原则。所谓最小临界估计，是理论计算的临界装载和几套中子计数装置外推的临界装载中的最小值，以此最小值作为下次装料的参考依据。
２）首次装料和第２次装料按三分之一原则进行，即首次装料不大于计算临界装载的１／３，第２次装料不大于计算临界装载与首次装料之差的１／３。
３）从第３次装料开始，在不存在盲区的情况下，按二分之一原则进行。在存在盲区的情况下，按三分之一原则进行，直至盲区消失，然后再按二分之一原则进行。
４）当是鲋接近０．９９时，每次外推只允许加ｌ盒燃料组件。
盲区的判断标准为：
１）装入中子源组件后物理启动计数装置３个通道的中子净计数率均小于２
Ｓ
１；
２）首次外推的临界装载大于理论计算的临界装载的２倍。
满足其中１条即认为存在盲区。１．３装料方案设计
根据装料试验注意事项，确定ＣＥＦＲ装料方案设计如下。
１）理论计算得到的净堆装载燃料组件数为７０～７３盒。取净堆装载组件数为７２盒（为
万方数据
５９
主要设计程序计算的结果）。初始装载量不超过理论计算值的ｌ／３，为此，第１批燃料装载量
为２４盒。
２）第２次燃料组件装载量不超过理论计算值（７２盒）减去堆芯现有燃料组件数（２４盒）的１／３，因此，第２批装料数为１６。
３）后续的装料数需根据具体的外推结果确定。
装料前，中子源组件、控制棒组件、钢屏蔽组件、反射层组件、硼屏蔽组件均已装入堆芯指
定位置。
外推临界装载量Ｎ，与计数率间的关系为：
Ｎ。，一Ｎ，＋—了坚
（１）
Ｈ．／Ｈ．１一Ｌ
其中：Ｎ。为第ｉ次装料后的总装载量；ＡＮ。一
Ｎ，
ＮＨ，为第ｉ次的装料量；行，为计数率。在装料和临界外推过程中，ｋ洲的估算公
是：１ｆｆ一１一生土（１
是蔚・）
（２）
，２７
ＣＥＦＲ首次装料结果分析
在ＣＥＦＲ装料方案的计算分析中，同时采
（原ＨＮＤ）、ＣＩＴＡＴＩＯＮ、ＥＲＡＮＯＳ和ＭＣＮＰ。
在理论计算分析中，对ＣＥＦＲ首次装料过１）按照装料方案设计的方法结合各程序２）按照装料方案设计的方法完成已确定第１种方案的计算结果表明，对于不同程式为：
其中，ｂ，为完成第ｉ次装料后反应堆的ｋⅢ。
２
２．１理论计算结果分析
用４套计算程序：快堆中子学分析软件ＮＡＳ
在装料过程中同时参考４套计算程序的理论计算结果。ＮＡＳ程序是基于三维节块法的快堆堆芯计算程序，是ＣＥＦＲ的主要设计程序。
程采用两种方案进行计算分析：
的计算结果进行首次装料过程的外推模拟计算分析；
装载数的前两批装料的计算，从第３批装料开始，按照逐盒添加的方式进行装料方案的计算。
序，所得到的每批外推装料数略有差别，进一步考虑到实际装料过程的外推与理论计算结果可能存在一定偏差，因此，在理论计算过程中着重
６０
原子能科学技术第４７卷
对第２种方案进行计算分析。
第２种方案的计算结果列于表ｌ。从第３批装料开始，考虑到后续装料数的不确定性，对组件数为４１～７５的所有状态进行了计算分析。表１中仅给出部分计算结果。表２列出理论计算得到的临界组件数。
点，具体结果示于图１、２。
表１
Ｔａｂｌｅ１
第２种装料方案ｋｅ．计算结果‘２１
ｓｃｈｅｍｅ２［２］
ｋ。ｆｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｌｏａｄｉｎｇ
图１
２４（第１批）４０（前２批）
４１
０．６６９
３个通道的临界外推曲线
Ｆｉｇ．１
Ｃｒｉｔｉｃａｌｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｃｈａｎｎｅｌｓ
０．８２６
０．８３４
４２０．８４１
７１０．９９３
７２０．９９８
表２
Ｔａｂｌｅ２
临界组件数理论计算结果‘２３
ｎｕｍｂｅｒＥ２］
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｆｕｅｌ
图２
程序
ＮＡＳ
ｋ“计算值与试验值的比较
ｔｅｓｔ
净堆装载组件数
７１．６
程序
ＥＲＡＮＯＳ
净堆装载组件数
Ｆｉｇ．２
７０．９７０．５
女。ｆｆ
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄ
ＣＩＴＡＴｌ０Ｎ
７２．４ＭＣＮＰ
由图１可见，图１是严格的凹曲线，且３个物理启动通道的结果在装料末期符合得很好，
表２结果显示，理论计算所得的ＣＥＦＲ净堆装载组件数为７１～７３。其中，由ＭＣＮＰ程序得到的净堆装载组件数最小，由ＣＩＴＡＴＩＯＮ程序所得的最大，而主要设计程序ＮＡＳ计算得到的结果为７２，在装料方案设计中采用ＮＡＳ的理论计算结果。２．２试验结果分析口１
根据每批燃料装载后的外推结果，整个装料过程分１１批进行。图１、２分别示出临界组件数外推曲线及外推过程中尼ｅ仃的变化。其中，忌鲋由计数率Ｍ估算得到。
在ＣＥＦＲ运行装载首循环时，ＣＥＦＲ内有两盒不锈钢组件。在首次装料试验过程中，考虑到向运行装载的过渡，第２批燃料组件装入后，随即装载两盒不锈钢组件到相应位置，造成计数率的波动，因此，在第２批燃料装人后（对应的堆内燃料组件数目为４０）得到２个数据
表明ＣＥＦＲ的首次装料程序合理有效，３个物理启动通道工作正常，使得ＣＥＦＲ安全、顺利地完成整个装料过程。其余４个源量程通道得到同样的结果。
表３列出３个物理启动通道在装入７１盒燃料组件后的试验结果。装入７１盒燃料组件后，提棒ｋｅｌｆ估算值和外推组件数与理论计算结果的对比表明，装料的理论值与试验值符合得很好，尤其是ＮＡＳ程序的理论计算结果，说明ＮＡＳ程序可用于ＣＥＦＲ的设计计算。其他试验（临界试验、控制棒刻度试验等）也验证了本文中的结论。２．３主要误差来源
ＣＥＦＲ的首次装料试验是通过用燃料组件分批替代堆芯内的模拟组件，并采用计数率倒数外推法以逐次确定反应堆的临界质量，因此，误差的来源主要包括：
万方数据
增刊杨晓燕等：中国实验快堆首次临界装料方案研究１）计数率引起的误差；
２）ｋ州和外推临界质量估算方法引起的误差，该误差属于系统误差。
表３３个物理启动通道的试验结果
Ｔａｂｌｅ３
Ｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ
ｏｆｔｈｒｅｅｐｈｙｓｉｃａｌｓｔａｒｔｕｐｃｈａｎｎｅｌｓ
３
结论
对ＣＥＦＲ首次临界的装料试验进行简单
介绍，包括试验方法和试验结果等，同时给出装料方案的理论计算结果，并对两者进行比较，结果表明：
万方数据
６１
１）ＣＥＦＲ的首次装料方案是１个合理有效的方案，所得到的临界外推曲线很好的符合凹曲线的特征，可安全地引导反应堆达到临界；
２）试验过程中各试验通道均工作正常，且在接近临界时符合较好；
３）理论计算结果与试验结果符合得很好，证明了ＣＥＦＲ的计算分析程序（尤其是ＮＡＳ程序）结果的准确性。
参考文献：
［１］
喻宏．装料和首次临界试验程序［Ｒ］．北京：中国原子能科学研究院，２００９．
［２：杨晓燕．ＣＥＦＲ首次装料和净堆临界方案：三维
节块法程序ＨＮＤ计算ＪＲ］．北京：中国原子能科
学研究院，２００９．
［３］赵金坤．装料和首次临界试验结果报告ＥＲ］．北
京：中国原子能科学研究院，２０１０．
中国实验快堆首次临界装料方案研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
杨晓燕， 喻宏， 刚直， 周科源， 赵金坤， 陈仪煜， 胡赟， 田和春， 李泽华中国原子能科学研究院中国实验快堆工程部,北京,102413原子能科学技术
Atomic Energy Science and Technology2013,47(z1)
1.喻宏 装料和首次临界试验程序 2009
2.杨晓燕 CEFR首次装料和净堆临界方案:三维节块法程序HND计算 20093.赵金坤 装料和首次临界试验结果报告 2010
引用本文格式：杨晓燕.喻宏.刚直.周科源.赵金坤.陈仪煜.胡赟.田和春.李泽华 中国实验快堆首次临界装料方案研究[期刊论文]
-原子能科学技术 2013(z1)
第４７卷增刊２０１３年６月
原子能科学技术
Ｖ０１．４７，Ｓｕｐｐｌ．
ＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪｕｎ．２０１３
中国实验快堆首次临界装料方案研究
杨晓燕，喻
宏，日０
直，周科源，赵金坤，陈仪煜，胡赞，田和春，李泽华
１０２４１３）
（中国原子能科学研究院中国实验快堆工程部，北京
摘要：本文对中国实验快堆的首次临界装料方案进行研究。分别给出首次临界装料方案的理论计算和试验结果，通过对比分析，对所采用的装料方案进行评价，同时对计算程序进行验证。研究结果表明，中国实验快堆物理启动过程中所采用的装料方案能顺利完成整个装料过程，满足试验要求，且理论汁算结果与试验结果符合较好，说明选用的计算程序可用于中国实验快堆『临界装料方案研究。关键词：中国实验快堆；物理启动；装料方案；首次装料
中图分类号：ＴＩ。３２６
文献标志码：Ａ
文章编号：１０００
６９３１（２０１３）ＳＯ一００５８—０４
ｄｏｉ：１０．７５３８／ｙｚｋ．２０１３．４７．ＳＯ．００５８
ＬｏａｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅＲｅｓｅａｒｃｈ
ｏｎ
ｔｈｅＦｉｒｓｔＣｒｉｔｉｃａｌｉｔｙ
ｏｆＣｈｉｎａＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＦａｓｔＲｅａｃｔｏｒ
ＹＡＮＧＸｉａｏ—ｙａｎ，ＹＵＨｏｎｇ，ＧＡＮＧＺｈｉ，ＺＨＯＵＫｅ—ｙｕａｎ，ＺＨＡ（）Ｊｉｎｋｕｎ，
ＣＨＥＮＹｉ—ｙｕ，ＨＵＹｕｎ，ＴＩＡＮＨｅ—ｃｈｕｎ。Ｉ。ＩＺｅｈｕａ
（ＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｊ’Ａｔｏｍｉ（ＥｎｅｒｇＹ，Ｐ．Ｏ．Ｂｏａ’２７５—３４，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２４１３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｆｕｅｌｌｏａｄｉｎｇｏｆＣｈｉｎａＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＦａｓｔＲｅａｃｔｏｒ（ＣＥＦＲ）．Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄ
ｔｅｓｔ
ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｄｅｗａｓｖａｌｉｄａｔｅｄ．
ｔｈａｔｔｈｅｓｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｆｕｅｌｌｏａｄｉｎｇｏｆＣＥＦＲｓａｔｉｓｆｉｅｓ
ｔｅｓｔ
ｔｅｓｔ
Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｗｈｉｃｈｍｅａｎｓｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｄｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣｈｉｎａＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
ｃａｎ
ｒｅｓｕｌｔｓ
ｔｏ
ｓｈｏｗ
ｔｈｅｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔ，
ｂｅｕｔｉｌｉｚｅｄ
ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒｕｅｌｌｏａｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅ．
ＦａｓｔＲｅａｃｔｏｒ；ｐｈｙｓｉｃａｌｓｔａｒｔｕｐ；ｌｏａｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅ；ｔｈｅ
ｆｉｒｓｔｆｕｅｌｌｏａｄｉｎｇ
中国实验快堆（ＣＥＦＲ）是我国第１座快堆，其研究目的主要包括：积累快堆电站的设计、建造和运行经验；运行后作为快中子辐照装置，辐照考验燃料和材料，为快堆工程的进一步发展服务。目前，ＣＥＦＲ已完成全部物理启动试验和部分提升功率试验。
ＣＥＦＲ的首次装料始于２０１０年６月５日，２０１０年７月２１日顺利完成净堆装载并达到首次临界，在后续的物理启动试验中过渡至运行装载。
本工作对ＣＥＦＲ首次临界的装料方案进行研究。
收稿日期：２０１３一０１＿２８；修回日期：２０１３
０４０４
作者简介：杨晓燕（１９８３），女，山西运城人，副研究员，博士研究生，核科学与技术专业
万方数据
增刊杨晓燕等：中国实验快堆首次ｌｆ缶界装料方案研究
ｌ
ＣＥＦＲ首次装料简介［１］
ＣＥＦＲ首次装料试验是包括主要系统在内
的多系统联合调试试验，该试验在钠温为（２５０±５）℃的条件下进行。１．１试验目的和方法
本试验的目的是逐步将模拟组件替换为燃料组件，以引导反应堆首次达到净堆装载并取得临界，同时校验理论分析结果。试验过程中用燃料组件分批替代堆芯内的模拟组件，应用计数率倒数外推法逐次确定反应堆的临界装载数。
ＣＥＦＲ首次装料试验过程中，共有７套中子计数装置，包括３个物理启动通道和４个源量程通道。
１．２试验注意事项
试验过程中的注意事项如下。
１）临界外推过程中，须保证有２套中子计数装置正常工作，并采用最小临界估计原则。所谓最小临界估计，是理论计算的临界装载和几套中子计数装置外推的临界装载中的最小值，以此最小值作为下次装料的参考依据。
２）首次装料和第２次装料按三分之一原则进行，即首次装料不大于计算临界装载的１／３，第２次装料不大于计算临界装载与首次装料之差的１／３。
３）从第３次装料开始，在不存在盲区的情况下，按二分之一原则进行。在存在盲区的情况下，按三分之一原则进行，直至盲区消失，然后再按二分之一原则进行。
４）当是鲋接近０．９９时，每次外推只允许加ｌ盒燃料组件。
盲区的判断标准为：
１）装入中子源组件后物理启动计数装置３个通道的中子净计数率均小于２
Ｓ
１；
２）首次外推的临界装载大于理论计算的临界装载的２倍。
满足其中１条即认为存在盲区。１．３装料方案设计
根据装料试验注意事项，确定ＣＥＦＲ装料方案设计如下。
１）理论计算得到的净堆装载燃料组件数为７０～７３盒。取净堆装载组件数为７２盒（为
万方数据
５９
主要设计程序计算的结果）。初始装载量不超过理论计算值的ｌ／３，为此，第１批燃料装载量
为２４盒。
２）第２次燃料组件装载量不超过理论计算值（７２盒）减去堆芯现有燃料组件数（２４盒）的１／３，因此，第２批装料数为１６。
３）后续的装料数需根据具体的外推结果确定。
装料前，中子源组件、控制棒组件、钢屏蔽组件、反射层组件、硼屏蔽组件均已装入堆芯指
定位置。
外推临界装载量Ｎ，与计数率间的关系为：
Ｎ。，一Ｎ，＋—了坚
（１）
Ｈ．／Ｈ．１一Ｌ
其中：Ｎ。为第ｉ次装料后的总装载量；ＡＮ。一
Ｎ，
ＮＨ，为第ｉ次的装料量；行，为计数率。在装料和临界外推过程中，ｋ洲的估算公
是：１ｆｆ一１一生土（１
是蔚・）
（２）
，２７
ＣＥＦＲ首次装料结果分析
在ＣＥＦＲ装料方案的计算分析中，同时采
（原ＨＮＤ）、ＣＩＴＡＴＩＯＮ、ＥＲＡＮＯＳ和ＭＣＮＰ。
在理论计算分析中，对ＣＥＦＲ首次装料过１）按照装料方案设计的方法结合各程序２）按照装料方案设计的方法完成已确定第１种方案的计算结果表明，对于不同程式为：
其中，ｂ，为完成第ｉ次装料后反应堆的ｋⅢ。
２
２．１理论计算结果分析
用４套计算程序：快堆中子学分析软件ＮＡＳ
在装料过程中同时参考４套计算程序的理论计算结果。ＮＡＳ程序是基于三维节块法的快堆堆芯计算程序，是ＣＥＦＲ的主要设计程序。
程采用两种方案进行计算分析：
的计算结果进行首次装料过程的外推模拟计算分析；
装载数的前两批装料的计算，从第３批装料开始，按照逐盒添加的方式进行装料方案的计算。
序，所得到的每批外推装料数略有差别，进一步考虑到实际装料过程的外推与理论计算结果可能存在一定偏差，因此，在理论计算过程中着重
６０
原子能科学技术第４７卷
对第２种方案进行计算分析。
第２种方案的计算结果列于表ｌ。从第３批装料开始，考虑到后续装料数的不确定性，对组件数为４１～７５的所有状态进行了计算分析。表１中仅给出部分计算结果。表２列出理论计算得到的临界组件数。
点，具体结果示于图１、２。
表１
Ｔａｂｌｅ１
第２种装料方案ｋｅ．计算结果‘２１
ｓｃｈｅｍｅ２［２］
ｋ。ｆｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｌｏａｄｉｎｇ
图１
２４（第１批）４０（前２批）
４１
０．６６９
３个通道的临界外推曲线
Ｆｉｇ．１
Ｃｒｉｔｉｃａｌｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｃｈａｎｎｅｌｓ
０．８２６
０．８３４
４２０．８４１
７１０．９９３
７２０．９９８
表２
Ｔａｂｌｅ２
临界组件数理论计算结果‘２３
ｎｕｍｂｅｒＥ２］
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｆｕｅｌ
图２
程序
ＮＡＳ
ｋ“计算值与试验值的比较
ｔｅｓｔ
净堆装载组件数
７１．６
程序
ＥＲＡＮＯＳ
净堆装载组件数
Ｆｉｇ．２
７０．９７０．５
女。ｆｆ
ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄ
ＣＩＴＡＴｌ０Ｎ
７２．４ＭＣＮＰ
由图１可见，图１是严格的凹曲线，且３个物理启动通道的结果在装料末期符合得很好，
表２结果显示，理论计算所得的ＣＥＦＲ净堆装载组件数为７１～７３。其中，由ＭＣＮＰ程序得到的净堆装载组件数最小，由ＣＩＴＡＴＩＯＮ程序所得的最大，而主要设计程序ＮＡＳ计算得到的结果为７２，在装料方案设计中采用ＮＡＳ的理论计算结果。２．２试验结果分析口１
根据每批燃料装载后的外推结果，整个装料过程分１１批进行。图１、２分别示出临界组件数外推曲线及外推过程中尼ｅ仃的变化。其中，忌鲋由计数率Ｍ估算得到。
在ＣＥＦＲ运行装载首循环时，ＣＥＦＲ内有两盒不锈钢组件。在首次装料试验过程中，考虑到向运行装载的过渡，第２批燃料组件装入后，随即装载两盒不锈钢组件到相应位置，造成计数率的波动，因此，在第２批燃料装人后（对应的堆内燃料组件数目为４０）得到２个数据
表明ＣＥＦＲ的首次装料程序合理有效，３个物理启动通道工作正常，使得ＣＥＦＲ安全、顺利地完成整个装料过程。其余４个源量程通道得到同样的结果。
表３列出３个物理启动通道在装入７１盒燃料组件后的试验结果。装入７１盒燃料组件后，提棒ｋｅｌｆ估算值和外推组件数与理论计算结果的对比表明，装料的理论值与试验值符合得很好，尤其是ＮＡＳ程序的理论计算结果，说明ＮＡＳ程序可用于ＣＥＦＲ的设计计算。其他试验（临界试验、控制棒刻度试验等）也验证了本文中的结论。２．３主要误差来源
ＣＥＦＲ的首次装料试验是通过用燃料组件分批替代堆芯内的模拟组件，并采用计数率倒数外推法以逐次确定反应堆的临界质量，因此，误差的来源主要包括：
万方数据
增刊杨晓燕等：中国实验快堆首次临界装料方案研究１）计数率引起的误差；
２）ｋ州和外推临界质量估算方法引起的误差，该误差属于系统误差。
表３３个物理启动通道的试验结果
Ｔａｂｌｅ３
Ｃｒｉｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ
ｏｆｔｈｒｅｅｐｈｙｓｉｃａｌｓｔａｒｔｕｐｃｈａｎｎｅｌｓ
３
结论
对ＣＥＦＲ首次临界的装料试验进行简单
介绍，包括试验方法和试验结果等，同时给出装料方案的理论计算结果，并对两者进行比较，结果表明：
万方数据
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１）ＣＥＦＲ的首次装料方案是１个合理有效的方案，所得到的临界外推曲线很好的符合凹曲线的特征，可安全地引导反应堆达到临界；
２）试验过程中各试验通道均工作正常，且在接近临界时符合较好；
３）理论计算结果与试验结果符合得很好，证明了ＣＥＦＲ的计算分析程序（尤其是ＮＡＳ程序）结果的准确性。
参考文献：
［１］
喻宏．装料和首次临界试验程序［Ｒ］．北京：中国原子能科学研究院，２００９．
［２：杨晓燕．ＣＥＦＲ首次装料和净堆临界方案：三维
节块法程序ＨＮＤ计算ＪＲ］．北京：中国原子能科
学研究院，２００９．
［３］赵金坤．装料和首次临界试验结果报告ＥＲ］．北
京：中国原子能科学研究院，２０１０．
中国实验快堆首次临界装料方案研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
杨晓燕， 喻宏， 刚直， 周科源， 赵金坤， 陈仪煜， 胡赟， 田和春， 李泽华中国原子能科学研究院中国实验快堆工程部,北京,102413原子能科学技术
Atomic Energy Science and Technology2013,47(z1)
1.喻宏 装料和首次临界试验程序 2009
2.杨晓燕 CEFR首次装料和净堆临界方案:三维节块法程序HND计算 20093.赵金坤 装料和首次临界试验结果报告 2010
引用本文格式：杨晓燕.喻宏.刚直.周科源.赵金坤.陈仪煜.胡赟.田和春.李泽华 中国实验快堆首次临界装料方案研究[期刊论文]
-原子能科学技术 2013(z1)