Изучение влияния аксиального профилирования ТВС (на примере модели Z49A2) на эффекты реактивности

В работе представлены результаты изучения влияния аксиального профилирования выгорающего поглотителя в твэгах ТВС реактора ВВЭР-1200. Профилирование проводилось посредством разбиения твэга на 5 равных зон по высоте, в которых перераспределялись доли Gd, основываясь на данных о распределении плотности потока нейтронов по высоте твэга исходной модели. На следующем этапе проводился пересчет концентраций остальных изотопов таким образом, чтобы общее число ядер каждого изотопа в твэге до и после пересчета оставалось неизменным. Получены данные о снижении темпа потери реактивности, что позволяет выдвинуть утверждение о возможности продления топливной кампании. Проведена оценка изменения коэффициента воспроизводства, исследовано влияние профилирования на безопасность с позиции эффектов реактивности, доли запаздывающих нейтронов. Существенного влияния на КВ и долю запаздывающих нейтронов технология профилирования твэга не оказала, Доплер-эффект оказался практически идентичным, плотностной эффект реактивности в начале кампании оказался более отрицательным, в конце менее. Рассмотрено накопление минорных актинидов (МА). Результаты показали, что после профилирования концентрации МА возрастают. Данный аспект был обоснован расчётом ячейки твэг, который показал, что после профилирования спектр нейтронов затепляется на 50% вследствие чего возрастают скорости реакций накопления МА. Снятые параллельно данные об энерговыделении в соседних таблетках на границах зон профилирования показали значительный градиент энерговыделения ближе к периферии, порядка 15%. Данный результат требует обоснования безопасности с позиции термомеханики.