HẠM TUẤN NAM, LÊ THỊ THƯ, NGUYỄN THỊ TÚ OANH
Viện Khoa Học và Kỹ Thuật Hạt Nhân
Tóm tắt: Trong quá trình phát triển, các lò phản ứng (LPƯ) hạt nhân luôn được chú trọng cải tiến hiệu suất sử dụng nhiên liệu, tăng mức độ an toàn của các bộ phận trong trong nhà máy, và đảm bảo hiệu quả kinh tế. Do đó, những nghiên cứu gần đây tập trung vào việc tìm ra cấu trúc nhiên liệu tối ưu, vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế mà vẫn an toàn trong các điều kiện làm việc của nhà máy. Bài báo này trình bày những kết quả tính toán neutron để đánh giá một số thiết kế thanh nhiên liệu LPƯ VVER1000 sử dụng chương trình tính toán MVP.
Khác biệt cơ bản trong cấu trúc viên nhiên liệu của LPƯ VVER1000 so với thiết kế viên nhiên liệu LPƯ PWR là có một khe hình trụ rỗng ở tâm để giảm sự gãy vỡ của nhiên liệu do dãn nở nhiệt trong quá trình hoạt động. Điều này làm phức tạp quá trình gia công chế tạo nhiên liệu, do đó có những ý tưởng loại bỏ hoặc giảm kích thước khe rỗng và bề dày vỏ bọc. Những kết quả tính toán chỉ ra rằng hệ số nhân hiệu dụng (k-eff) tăng lên sau khi thực hiện những cải tiến này, vì đã đưa thêm vào trong cơ cấu một lượng nhiên liệu hạt nhân. Hệ số nhân hiệu dụng tăng lên khoảng 2% trong 1 bó nhiên liệu, để điều khiển và vận hành an toàn thì cần có thêm những thành phần hấp thụ nhằm duy trì trạng thái tới
hạn, cải tiển này có thể giúp tăng độ sâu cháy của nhiên liệu và công suất nhiệt, tăng độ dự trữ phản ứng; độ dày vỏ bọc cũng được tăng lên nhằm đảm bảo tính nguyên vẹn của thanh nhiên liệu, nâng cao mức độ an toàn.
Key word: VVER1000, thanh nhiên liệu, k-eff, MVP.