"Физика ядерных реакторов"

Заседания проходят, как правило, раз в две недели по пятницам в 11 часов в конференц-зале здания 158, ком. 412. Проход в здание №158 свободный.
Заказ пропусков сотрудникам внешних организаций – Старостина Елена Анатольевна, тел. 8-499-196-71-98
Е-mail: zaritsky@adis.vver.kiae.ru, szaritsky@yandex.ru

2012 год

115-е заседание

Семинар состоится в НИЦ “Курчатовский институт”, Конференц-зал зд. 158., ком. 412

18 мая 2012 г., пятница, 11.00

Тема: «Измерения подкритичности при эксплуатации реакторов АЭС в обеспечение выполнения правил ядерной безопасности».

Авторы: Лебедев Г.В. - докладчик, Петров В.В. (НИЦ КИ), Бобылёв В.Т. Бутов Р.И., Жуков А.М., Сладков А.А. (НИИА).

Обсуждается необходимость и основные сложности контроля подкритичности при проведении работ на остановленном реакторе. Рассмотрены характерные эксперименты, которые обычно проводятся на АЭС, и их ограниченная информативность. Предлагается измерять подкритичность реакторов АЭС модернизированным методом стреляющего источника (ММСИ) в диапазоне, указанном "Правилами ядерной безопасности реакторных установок атомных станций" (НП-082-07).

Приведены результаты моделирования измерений ММСИ, обсуждается диапазон измерений подкритичности этим методом. Для примера приведены результаты измерений подкритичности, выполненных с использованием ММСИ на стенде «КВАНТ». Предлагается в некоторых случаях измерять подкритичность импульсным альфа-методом. Диапазон измерений подкритичности этим методом неограничен.

Приведена блок-схема базового варианта аппаратуры, который рекомендуется использовать на реакторах АЭС. Отмечается, что все задачи исследования кинетики проектируемых реакторов можно и должно решать на критсборках, не имеющих запаса реактивности, с помощью рекомендуемой аппаратуры и разработанного методического обеспечения.

113-е заседание

Семинар состоится в ИЯР НИЦ “Курчатовский институт”, Конференц-зал зд. 158., ком. 412 06 апреля, пятница, 11.00

Тема: «Влияние динамических характеристик измерительных каналов на оценку эффективности органов аварийной защиты реактора ВК-50»

Докладчик: И.И.Семидоцкий, начальник лаборатории физики и безопасности корпусного кипящего реактора НИИАР.

Рассматриваются проблемы экспериментального определения с помощью многоканального реактиметра эффективности рабочих органов аварийной защиты реактора ВК-50. В экспериментах введенная путем сброса органов аварийной защиты реактивность определяется по показаниям трех каналов контроля нейтронной мощности, расположенных вокруг активной зоны с симметрией 120^o.

Уже на стадии испытаний реактиметра были обнаружены существенные (до нескольких раз) различия в величине введенной реактивности, определяемой по показаниям различных каналов контроля нейтронной мощности.

Для выяснения механизма наблюдаемого расхождения сняты переходные характеристики импульсных измерительных каналов, сигналы с которых подаются на вход реактиметра. Установлено, что измерительные каналы обладают существенной с позиции динамической погрешности инерцией, причем изменение чувствительности измерительного канала в форме автоматического переключения измерительного поддиапазона сопровождается изменением динамических характеристик измерительного тракта.

В докладе показано, что масштаб влияния динамических характеристик измерительных каналов и их изменения в процессе измерения таков, что преобладает над возможным вкладом пространственных эффектов в разброс получаемых значений реактивности. Делается вывод, что результаты идентификации динамических характеристик измерительного тракта, сигнал с которого поступает на вход соответствующего аналитического блока, должны учитываться этим блоком.

112-е заседание

Семинар состоится в ИЯР НИЦ “Курчатовский институт”, Конференц-зал зд. 158., ком. 412 23 марта 2012 г., пятница, 11.00

Автор: Костадин Иванов, профессор Пенсильванского университета, США

Тема: Проблемы «мультифизических» расчетов ядерно-энергетических установок

В соответствии с современными тенденциями в разработке и регулировании объектов ядерной энергетики проектные расчёты и анализы безопасности должны проводиться с использованием сопряжённых кодов "улучшенной оценки", которые позволяют выполнять реалистичное моделирование ядерных и теплогидравлических процессов в активной зоне реактора и процессов в АЭС в целом. Эти расчёты должны сопровождаться анализом чувствительности и неопределённости результатов. В докладе суммируются основные требования к объединению теплогидравлических и нейтронно-физических кодов и анализируется прогресс, достигнутый в разработке таких подходов при покассетном представлении активной зоны. Рассматриваются также текущие разработки, направленные на выполнение высокоточных «мультифизических» потвэльных расчетов.

Автор:Бисмарк Туобека, Руководитель подразделения «Развитие технологий газо-охлаждаемых реакторов» Департамента ядерной энергии МАГАТЭ.

Тема: Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы – обеспечение повышенной безопасности и экономичности после Фукусимы

Модульные высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР) рассматриваются в ряде стран в качестве перспективных кандидатов для ядерных энергетических установок следующего поколения ввиду высокой степени их безопасности, экономичности и возможности выработки высокопотенциального тепла для различных технологических процессов. В докладе показано, что существующие ключевые знания и опыт, ноу-хау и потенциал рынка позволяют реализовать крупномасштабное развертывание коммерческих атомных электростанций с ВТГР в мире.

111-е заседание

Семинар состоится в ИЯР НИЦ “Курчатовский институт”, Конференц-зал зд. 158., ком. 412

03 февраля 2012 г., пятница, 11.00

Тема: «О трактовке обращённого уравнения кинетики и пространственно-временных расчётов эффективности аварийной защиты ВВЭР-1000»

Авторы: М.Н.Зизин (докладчик), Л.Д.Иванов – Институт ядерных реакторов НИЦ «Курчатовский институт»

Анализируется точность расчёта эффективности аварийной защиты (АЗ) ВВЭР-1000 с помощью обращённого решения уравнения кинетики (ОРУК). В расчётах, выполненных в рамках интеллектуальной программной системы ShIPR, моделируется процесс срабатывания АЗ с возможным застреванием одного из двух наиболее эффективных стержней. Рассматривается связь функционалов, вычисляемых в пространственно-временном расчёте в различных приближениях, с уравнением кинетики. Приводятся результаты обработки с помощью ОРУК нескольких таких функционалов.
Для оценки эффективности АЗ предлагается использовать измеренные токи ионизационных камер (ИК) совместно с расчётными показаниями имитаторов ИК. При этом дополнительно используется интеграл по объёму реактора от произведения скорости генерации запаздывающих нейтронов (ЗН) на сопряжённый источник ЗН, который рассчитан на момент окончания падения стержней АЗ. Этот интеграл нужен для учёта пространственных эффектов реактивности. На рассмотренном примере получено разумное согласие определённой таким образом эффективности АЗ со значениями, полученными в стационарных расчётах как разность обратных эффективных коэффициентов размножения с поднятыми и опущенными стержнями.
Это согласие получено при использовании восьмигрупповых параметров запаздывающих нейтронов.

110-е заседание

20 января, пятница, 11.00

Семинар состоится в ИЯР НИЦ “Курчатовский институт”, Конференц-зал зд. 158., ком. 412

Тема: «Вenchmark-эксперименты, выполненные в ИТЭФ для обоснования подкритических ядерных систем, управляемых ускорителем, и других электроядерных установок»

Докладчик: Ю.Е. Титаренко (Институт теоретической и экспериментальной физики)

Представлен цикл вenchmark-экспериментов, выполненных на установках ИТЭФ (ускоритель У-10, критический тяжеловодный стенд МАКЕТ) в период с 1997 по 2009 гг.:

1. Измерение сечений образования остаточных ядер-продуктов в тонких мишенях (natCr, 56Fe, natNi, 93Nb, 181Ta, natW, natPb, 209Bi), облучаемых протонами 11-ти энергий в диапазоне 40 - 2600 МэВ.
2. Измерение скорости ядерных реакций внутри (на активируемых образцах: 27Al, 59Co, natPb) и на поверхности (на активируемых образцах: 209Bi, natPb, 181Ta, 197Au, natIn, 169Tm, 93Nb, 59Co, 64Zn, 63Cu, 65Cu, 27Al, 19F, 12C) толстых (150 х 1920 мм) Pb и W-Na мишеней и определение потоков и выхода нейтронов и протонов.
3. Измерение скорости реакций 235U(n,f), 238U(n,g), 239Pu(n,f), 237Np(n,f), 238Pu(n,f), 240Pu(n,f), 241Pu(n,f), 242mAm(n,f), 243Cm(n,f), 245Cm(n,f) и 247Cm(n,f) внутри солевой вставки (NaF-ZrF4), помещенной в центр специально сформированной критической тяжеловодной решетки.
4. Измерение уровней подкритичности ядерных систем на примере тяжеловодных решеток с заданной калиброванной подкритичностью в диапазоне от ~ 0.3 % до 5 %.

Результаты измерений сравниваются с расчётными, полученными с использованием различных программ.
Определены статистические критерии сравнения экспериментальных и расчетных результатов.

2011 год

109-е заседание

28 октября, пятница, 11.00

Семинар состоится в ИЯР НИЦ “Курчатовский институт”, Конференц-зал зд. 158., ком. 412

Тема: «Обоснование общих радиологических критериев реагирования на радиационные аварии».

Докладчик: В.А. Кутьков, начальник лаборатории проблем радиационной безопасности ИЯР НИЦ КИ, член Российской научной комиссии по радиологической защите при РАМН, консультант Центра по инцидентам и аварийным ситуациям Департамента ядерной безопасности МАГАТЭ.

Представлены результаты десятилетней работы МАГАТЭ по разработке радиологических критериев обеспечения защиты человека в ситуации аварийного облучения. Работа была завершена в 2011 г. выпуском Общего Руководства по Безопасности SSG-2 “Критерии для использования в обеспечении готовности и реагирования в случае ядерной или радиационной аварийной ситуации”.
Документ был опубликован на веб-сайте Агентства 17 марта 2011, через 6 дней после начала аварии на АС Фукушима Даиичи в Японии.
В докладе обсуждаются следующие вопросы:
- система дозиметрических величин для оценки аварийного облучения;
- модели оценки риска развития серьезных детерминированных и стохастических эффектов излучения при внешнем облучении человека и при поступлении радионуклидов в организм, основанные на этой дозиметрической базе;
- числовые значения общих критериев;
- пути и проблемы использования общих критериев при разработке операционных критериев (триггеров) для обеспечения мер по защите населения при тяжелых ядерных авариях на АС.

108-е заседание

14 октября, 11.00.

Место проведения: ИЯР НИЦ “Курчатовский институт”, конференц-зал здания 158, к. 412.

Тема: «Электроэнергетика России: мифы и реальность».

Докладчик: д.т.н., профессор Б.И. Нигматулин, первый заместитель генерального директора Института проблем естественных монополий.

Рассмотрено состояние и проблемы развития электроэнергетики России. Выявлены причины роста стоимости электроэнергии. Сопоставлены реальный и прогнозируемый рост электропотребления. Описаны механизмы стимулирования модернизации и реконструкции действующих энергоблоков, а также возможности строительно-монтажного комплекса электроэнергетики страны. Дано международное сопоставление стоимости электроэнергии, вырабатываемой на АЭС, ТЭС и ГЭС.

107-е заседание

Семинар состоится в ИЯР НИЦ “Курчатовский институт”, Конференц-зал зд. 158., ком. 412 30 сентября 2011 г., пятница, 11.00

Тема: «О проекте инновационного легководного реактора малой мощности с естественной циркуляцией. Нейтронно-физические расчёты».

Докладчик: А.И. Солдатов (Университет штата Орегон, США).

Проект реактора SMR разрабатывается компанией NuScale совместно с Университетом штата Орегон. Особенностями реактора являются естественная циркуляция теплоносителя и удлиненная кампания за счет использования топлива с обогащением до 8%. Первоначально предполагалось использование стандартной геометрии ТВС с решеткой 17х17 ТВЭЛ (аналогичной ТВС компании Вестингауз).
В докладе представлены результаты расчетов параметров ТВС и активной зоны реактора с топливом обогащения 4.5% и 8.0%, Приведены оценки изменения спектра нейтронов в течение кампании, обсуждаются эффекты, связанные с использованием выгорающего поглотителя (гадолиния до 10%), а также эффекты самоэкранировки гадолиния и потери эффективности стержней регулирования при использовании топлива с повышенным обогащением и большим содержанием выгорающего поглотителя.
Расчёты произведены с использованием кодов CASMO4, CASMO4E, и SIMULATE3, разработанных компанией Studsvik Scandpower.

105-е заседание

Заседание состоится в 11-00 в пятницу 17 июня в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР НИЦ КИ.

Тема: «Разработка математической модели процессов тепломассопереноса при течении жидкостей сверхкритического давления»

Авторы: В.А.Силин, В.В.Митькин, ИЯР НИЦ «Курчатовский институт»

Проведенные к настоящему времени экспериментальные исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления при течении жидкостей сверхкритического давления выявили большое разнообразие режимов теплообмена, в том числе – режимов с резким снижением коэффициента теплоотдачи и режимов с высокочастотными пульсациями давления. Несмотря на большой объём выполненных в первую очередь для тепловой энергетики исследований теплообмена, пока нет достаточного понимания физических процессов, определяющих тот или иной режим, что ограничивает возможность переноса полученных результатов на условия течения воды сверхкритического давления в атомных реакторах. Причиной этого является сложность процессов тепломассопереноса при резком изменении физических свойств в потоке теплоносителя и почти полное отсутствие данных по турбулентному обмену для этих условий.
Разработан новый подход к анализу механизма тепломассопереноса при турбулентном течении жидкостей с резким изменением физических свойств по поперечному сечению потока. Предлагаемый механизм даёт возможность с единых позиций объяснить причины возникновения режимов с ухудшением теплоотдачи, с пульсациями давления и других аномальных режимов. Полученные результаты могут стать основой при разработке кодов для расчётного описания процессов теплопереноса и гидродинамики не только в каналах простой формы, но и в более сложных геометриях, например, в каналах ТВС активной зоны реактора, использующего воду при сверхкритическом давлении.

104-е заседание

Заседание состоится в 11-00 в пятницу 13 мая в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР НИЦ КИ.

Тема: «НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭВОЛЮЦИОННОГО СУПЕР-ВВЭР СО СПЕКТРАЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ»

Докладчик - Чибиняев А.В. (ИЯР НИЦ "Курчатовский институт")

Аннотация
Представлены расчетные исследования нейтронно-физических характеристик ВВЭР-600 и ВВЭР-1000 со спектральным регулированием в четырехгодичном топливном цикле. Рассматривается спектральное регулирование, осуществляемое с помощью вытеснителей, содержащих обедненный уран. В ТВС с затесненной решеткой твэлов предусмотрены направляющие каналы, в которых размещаются вытеснители с обедненным ураном. В начале работы реактора, активная зона которого набрана из таких ТВС, все вытеснители находятся в активной зоне. Последовательное извлечение вытеснителей с обедненным ураном из ТВС позволяет компенсировать потерю реактивности во время работы реактора. При этом твэги в ТВС и жидкостное борное регулирование в процессе выгорания топлива не используются. Представлено сравнение характеристик активных зон со спектральным регулированием и без него как с урановой загрузкой, так и с МОХ топливом. Целью исследований являлось уменьшение удельного расхода природного урана в открытом топливном цикле и повышение КВ в замкнутом топливном цикле.

103-е заседание

Заседание состоится в 11-00 в пятницу 29 апреля в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР НИЦ КИ.
Тема: «ПОДКРИТИЧЕСКИЙ БЫСТРЫЙ РЕАКТОР СКИФ, УПРАВЛЯЕМЫЙ УСКОРИТЕЛЕМ ДЕЙТОНОВ СРЕДНИХ ЭНЕРГИЙ, ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАДИАЦИОННОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ И ТРАНСМУТАЦИИ МА»
Докладчик - Говердовский А.А., дфмн, проф., нач отдела ядерной физики ФЭИ

Аннотация
Рассмотрена возможность создания ADS на основе активной зоны реактора СВБР-100 и линейного ускорителя дейтонов на 70 МэВ. Показано, что использование уранового умножителя нейтронов из реакций стриппинга дейтонов в литиевой струе позволяет получить плотность потока быстрых нейтронов до (1,5-2)Е16 н/cм2с при мощности бланкета 280 МВт.

102-е заседание

Заседание состоится в 11-00 в пятницу 15 апреля в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР НИЦ КИ.
Тема: «ЭМПИРИЧЕСКОЕ ВЫЯВЛЕНИЕ МНОГОМЕРНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ»
Докладчик В.М. Мордашёв (ИЯР НИЦ «Курчатовский институт»)

Аннотация
Визуализация – мощнейший инструмент обозрения массивов данных и выявления закономерностей, в них заложенных. Но мы живем в трехмерном мире и не способны обозревать данные, зависящие от более, чем двух переменных. Если бы переменные в исследуемых закономерностях разделялись на группы из одной-двух переменных, то данные можно было бы представлять в виде номограммы или совокупности двух- или трехмерных изображений. Автор разработал метод (нелинейный многофакторный анализ), позволяющий находить такую шкалу измерения данных, в которой разделение переменных наиболее удовлетворительно с точки зрения точности описания многомерных данных.
Опыт показал, что метод позволяет эмпирически выявлять многомерные модели, удовлетворительно описывающие данные в более, чем 99% случаях. Такая эффективность, если и не следует напрямую, то объясняется работами А.Н.Колмогорова, В.И.Арнольда, Г.М.Ветушкина по проблеме представления функций многих переменных суперпозициями функций меньшего (вплоть до одного) числа переменных (в рамках доказательства 13-ой гипотезы Д.Гильберта).

100-е заседание

Заседание состоится в 11-00 в пятницу 18 марта в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР НИЦ КИ.
Тема: «Ядерная энергетика как система»
Докладчик: С.А. Субботин (ИЯР НИЦ КИ).

Аннотация
Изменение условий развития ЯЭ от конкуренции к диверсификации источников энергии. Эволюция образа ЯЭ от отдельной АЭС и открытого ядерного топливного цикла к многокомпонентной структуре с учетом региональных аспектов и необходимости эффективного использования всего добываемого урана и тория.
Базовые принципы, как результат накопленного опыта, и основные требования пользователей, как следствие различия толерантности инвесторов относительно различных рисков.
Актуализация проблем адекватного развития в условиях принципиальной неопределенности некоторых процессов и ограничений, связанных с природными, интеллектуальными, кадровыми ресурсами.
Системные индикаторы, связанные с количеством и стоимостью источников нейтронов, геологическими ограничениями, общественной приемлемостью.
Инфраструктурные аспекты и механизмы развития.
Необходимость консолидации различного рода ресурсов, требуемых для допустимого развития ЯЭ как системы.

98-е заседание
Заседание состоится в 11-00 в пятницу 18 февраля 2011 г. в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР НИЦ КИ.
Тема: Использование симметрии реактора в расчетах его доминантного отношения методом Монте-Карло
Докладчик: С.С.Городков (ИЯР НИЦ КИ).

Аннотация
Доминантное отношение, вернее, его близость к единице - это важная характеристика большого реактора. Она определяет и минимальное число итераций источника в конечно-разностном расчете распределения энерговыделения, и минимальное число историй и поколений в аналогичном расчете по методу Монте-Карло, и максимальный шаг по времени в расчете выгорания активной зоны. Предлагается относительно простой способ качественной оценки доминантного отношения, использующий симметрию активной зоны. На примере известной реперной задачи расчета хранилища ядерного топлива продемонстрирована возможность применения этого способа и в заведомо несимметричных случаях.

97-е заседание
Тема: Особенности распределения расхода теплоносителя в реакторном объеме ВВЭР-1000.
Докладчик: С.П. Никонов (ИЯР НИЦ КИ). Заседание состоится в 11-00 в пятницу 04 февраля в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР НИЦ КИ.

Аннотация
Рассматриваются вопросы моделирования трёхмерного распределения параметров теплоносителя (в частности, расхода) внутри корпуса реактора ВВЭР-1000 с использованием кода улучшенной оценки ATHLET.
Подготовка входных данных для детального анализа пространственного распределения параметров теплоносителя в реакторе выполняется с помощью специально разработанного предпроцессора, позволяющего воссоздать трехмерную геометрию реакторного пространства.
Обоснование полученных расчетных схем проводилась на примере реактора блока №3 Калининской АЭС. Исследован динамический процесс, вызванный отключением одного насоса на этапе пуско-наладочных работ в октябре 2005 года при освоении 100% мощности установки.
Показано, что в верхней части активной зоны происходит сильное изменение расхода теплоносителя вдоль ТВС. Анализируются причины, возможные последствия и пути устранения этого эффекта.
Проведен анализ распределения расхода теплоносителя в головке ТВС.

96-е заседание
Тема: Статус MCU-5 (совершенствование алгоритмического, константного и программного обеспечения решения уравнений переноса различных видов излучений методами Монте-Карло).
Докладчик: Е.А. Гомин (ИЯР РНЦ КИ).
Заседание состоится в 11-00 в пятницу 10 декабря 2010 г. в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР РНЦ КИ.

2010 год

95-е заседание
Тема: Перспективы развития высокотемпературных расплавно-солевых реакторов (ВТРС) с микротопливом. Концепция реактора МАРС.
Докладчики: И.А.Белов, А.А.Седов (ИЯР РНЦ КИ).
Заседание состоится в 11-00 в пятницу 10 декабря 2010 г. в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР РНЦ КИ.

94-е заседание
Тема: О роли системной инженерии в разработке перспективных реакторов.
Докладчик: С.Л. Соловьев, д.т.н., ВНИИАЭС (архитектор-инженер проекта ВВЭР ТОИ).
Заседание состоится в 11-00 в пятницу 26 ноября 2010 г. в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР РНЦ КИ.

93-е заседание состоится в 11-00 в пятницу 12 ноября в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР РНЦ КИ.
Докладчик: Ю.М. Нечепуренко, д.ф.-м.н., внс ИВМ РАН
Тема: "Анализ устойчивости нестационарных систем".

92-е заседание состоится в 11-00 в пятницу 22 октября в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР РНЦ КИ.
Докладчик: А.В. Моряков (ИЯР РНЦ <Курчатовский институт>)
Тема:"Разработка методик и программ решения уравнения переноса излучений методом дискретных ординат на основе параллельных вычислений".

91-е заседание состоится в 11-00 в пятницу 8 октября в конференц-зале (комн. 412) здания 158 ИЯР РНЦ КИ.
Тема:В.П. Пахомов, Ю.М. Уткин, А.А. Кочетков (ИЯР РНЦ <Курчатовский институт>) "Нанотехнологическое усовершенствование процессов изготовления ядерного топлива и переработки облучённого ядерного топлива".
Докладчик - В.П. Пахомов.