CNP600机组替代二次中子源装料及无源临界

杨 嗣,沈亚杰,高永恒,刘 臻，王勇智

(中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐 314300)

目前,国内核电厂运行的核裂变反应堆，除去秦山第三核电厂运行的CANDU重水堆和田湾核电等运行的VVER压水堆外，其他大部分压水堆在首循环装料和启动时使用外加一次源，在后续燃料循环中使用外加二次中子源，其主要作用是用来提高装料和启动过程中的中子通量水平，规避源量程探测盲区，使源量程能够获得有效的中子计数率，以满足试验以及监督要求[1]。但是在国内多年的机组实际运行中，由于各种原因也出现过数次未使用外加二次中子源的情况，包括秦山核电厂1号机第5循环、第11循以及大亚湾核电厂2号机第15循环等，均成功实现了无二次中子源装料和临界启动。

秦山第二核电厂采用的二次级中子源为锑-铍(124Sb-Be)源。124Sb是由天然锑(57.2%121Sb，42.8%123Sb)经中子辐照后产生的，半衰期为60.2 d。二次中子源相关组件设计使用寿命为15 a，但是长期的堆内辐照以及装、卸料期间的插拔操作，使得二次中子源组件在设计寿命的末期存在破损和失效的风险，破损案例在国内外多个机组都曾出现。由于124Sb 60.2 d的半衰期，导致必须经过堆内辐照才能正常使用，因此如发生破损，机组下一循环将无二次中子源可用，影响装料操作的正常进行。秦山第二核电厂1号机组为2002年开始商运，在第13循环结束时，其二次中子源组件已经到达使用寿命，有较大破损和失效的风险；此外二次中子源组件使用过程中会导致氚排放，秦山基地由于机组众多，一直存在环境排放压力；……