新型可燃毒物的混合应用研究

秦冬　陈长　卢迪　樊兴　魏彦琴　李健　杨平　魏学栋

摘要：可燃毒物是长寿期小型无可溶硼堆芯全寿期反应性控制的重要手段。可燃毒物的燃耗特性对反应堆全寿期的功率分布具有重要影响，获取与堆芯燃耗匹配性好的新型可燃毒物是目前研究的一个重要方向。本文在单种可燃毒物研究的基础上，考虑对两种可燃毒物进行混合使用。分析结果表明：采用分区混合使用的方式，可使可燃毒物在初始引入负反应性相当的情况下，寿期中反应性振荡和寿期末反应性惩罚比其他方案具有明显优势。本文的工作为新型可燃毒物的研究提供了一种新的思路。

关键词：长寿期堆芯 可燃毒物 混合应用

Research on the Mixed Application of New Burnable Poisons

QIN Dong1 CHEN Zhang1 LU di1 FAN xing1 WEI Yanqin1 LI Jian1 YANG Ping2 WEI Xuedong1

（ 1. Science and Technology on Reactor System Design Technology Laboratory，Nuclear Power Institute of China， Chengdu， Sichuan， 610041 China;

2. Nuclear Power Institute of China， Chengdu， Sichuan， 610041 China）

Abstract： Burnable poison is an important means of reactivity control of the whole life for longlife small non-soluble boron core. Burnup characteristics of burnable poisons have an important impact on the reactor power distribution for whole life， and to get a burnable poison which is good match with the core burnup is an important new direction of the current study. On the basis of a single study burnable poison before， the paper consider the mixed use of two kinds of burnable poisons. The analysis show that the mixed use of partitions can enable the reactivity oscillation in mid-life and the reactivity penalty in the end of life have obvious advantages over others under the situation of introducing equivalent negative reactivity at the beginning of life.The work in this paper provides a new idea for the research of new combustible poisons.

Key Words： Long life core; Burnable poisons; Mixed application

1 前言

長寿期小型无可溶硼堆芯采用控制棒和可燃毒物作为堆芯反应性控制的主要手段。由于堆芯所能布置的控制棒驱动机构数量有限，同时为了实现长寿期堆芯装载的后备反应性较大，对反应性控制能力需求更强，因此可燃毒物在堆芯反应性控制中的作用尤为重要。

此外堆芯运行时，堆内控制棒动作对于堆芯空间功率分布的影响非常明显，会形成较大的功率峰值，对堆芯安全造成不利影响。因此，为了减少堆芯运行时的控制棒动作，展平全寿期堆芯功率分布来提升堆芯安全性，获取能与堆芯燃耗匹配较好的可燃毒物以减少堆芯寿期内的反应性波动是目前研究的一个重要方面。

为此开展了多种新型可燃毒物的中子学性能研究，这些研究主要集中在单种可燃毒物的中子学特性上^[1-6]。……