中国先进研究堆(CARR)冷中子源装置设计
中国先进研究堆(CARR)抗震Ⅱ类管道系统应力分析与评定研究
中国先进研究堆（CARR）抗震Ⅱ类管道系统应力分析与评定研究中国先进研究堆(CARR)是一座轻水冷却和慢化，重水反射的池式反中子阱型研究堆，也是一座面向21世纪科技发展需要的多用途高性能研究堆，其主要性能指标接近或达到了当前世界研究堆的先进技术水平。
CARR二次水系统(SCS)的功能是将反应堆冷却剂系统及其它系统在正常运行或预期事件中所传递过来的热量传输到最终大气热阱，SCS担负着保证系统设备在各工况下都能得到有效冷却的任务。
本课题首先进行了SCS的应力分析与评定，完成了力学分析任务，可供工程使用；然后根据国内外相关领域的研究现状及发展趋势，围绕二次水系统，主要进行了规范应用分析和抗震分析(包括解耦分析、阻尼比与频率的关系分析、楼层谱分析及刚性截断频率分析)等工作，最终得出了研究结论及建议。
(1)SCS应力分析与评定。
针对SCS系统(包括进厂系统和出厂系统两部分)管道及支架的初始布置对其进行了应力计算，其接管载荷都超过了允许值、部分节点应力也不满足规范要求，采取一系列措施降低了接管载荷和节点应力。
进厂系统：进厂管系刚性较大，热胀推力过大是导致接管载荷超值的主要原因。
利用热膨胀沿管道轴向累积传递的特点，在管道上添加方向约束，大大限制了热膨胀向设备的传递以减轻管端推力。
出厂系统：出厂管系柔性较大，地震载荷在接管载荷的构成中占的比重很大，在管道中添加固定支架，以提高刚度增强抗震能力，从而降低接管载荷。
但是管道节点的热应力也随之增大，阻尼器既能抗震又不导致热应力升高，但费用非常昂贵，通过支吊架调整来降低节点应力具有很大的经济意义。
具体调整方法是选择合理的支吊架类型和约束方向、确定支吊架适当的安装位置和合适的刚度系数，在不使用阻尼器的情况下，使系统节点应力满足了规范的要求，从而降低了经济成本。
支吊架的调整是一个复杂繁琐的反复过程，系统的应力水平、运行的安全可靠性能及经济成本的高低等，都与支吊架的设置密切相关。
中国先进研究堆运行中的动态特性研究
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald103DOI：10.16660/ki.1674-098X.2020.14.103中国先进研究堆运行中的动态特性研究靳楠楠 王玉林(中国原子能科学研究院 北京 102413)摘 要：中国先进研究堆（CARR ）是一座多用途、高技术性能的中子束流型研究反应堆。
在CARR堆运行过程中发现，由于磁力驱动机构线圈与衔铁之间存在空程现象，以及吸收体铪的反应性价值较大的问题，导致稳功率运行时反应堆功率波动频繁，给运行人员造成了较大困扰。
因此，开展CARR堆运行过程中的动态变化特性研究具有必要性，同时此研究也可作为驱动机构改进优化验证的一种重要工具。
通过成熟的仿真建模软件Simulink对CARR堆进行建模分析，计算出了其运行过程中有关的重要参数，并将计算结果与运行数据进行比较，验证了模型的正确性。
关键词：中国先进研究堆 仿真分析 动态特性中图分类号：TL411 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)05(b)-0103-03Abstract: China Advanced Research Reactor (CARR) is a multi-purpose, high-tech neutron beam-type research reactor. During the operation of the reactor, it was found that its power f luctuates greatly during stable power operation, which is caused by the air-path phenomenon between the coil and the armature and the large reactive value of the absorber. And the power f luctuation has caused lots of problems for operator. Therefore, it’s necessary to study the dynamic characteristics of CARR. At the same time, the research can also be used as an important tool to verify the improvement of driving mechanism. Through the mature simulation modeling software Simulink, the CARR reactor was modeled and analyzed, and some important parameters were calculated which were compared with the operation data to verify the correctness of the model.Key Words：China advanced research reactor; Simulation analysis; Dynamic characteristics中国先进研究堆（CARR ）是由中国原子能科学研究院自主设计、建造的多用途、高性能研究反应堆，该堆于2010年5月实现首次临界。
CARR工程设计及调试质量保证
CARR工程设计及调试质量保证作者：唐国静来源：《科技创新导报》 2014年第25期唐国静(中国原子能科学研究院北京 102413)摘要：针对中国先进研究堆（CARR）工程设计中技术难度大、接口复杂等特点，通过采用强化组织领导，明确各级人员责任，从技术和管理两方面的程序文件和作业文件对具体的设计及调试活动实施控制。
结果表明，CARR工程项目所采用的组织机构是适宜的，规定的职责和权限是明确的，满足了设计及调试的需要并履行了相应的职责；CARR工程设计及调试质量体系符合法规的要求，适应CARR工程设计及调试的需要，有效地指导了CARR工程设计及调试的顺利完成。
关键词：CARR 设计调试质量保证中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：1674-098X(2014)09（a）-0089-02反应堆工程设计部是CARR工程设计的总包方，承担了CARR工程主工艺系统的设计。
其中总包设计任务中的土建及辅助系统、辐射防护系统、控制棒驱动机构、工艺运输系统、冷中子源系统、力学分析等设计任务由设计部分包给国内有相关资质和业绩的设计单位。
由此可见，设计部不仅承担着设计部内的全部管理工作，而且承担着对设计分包方的管理工作。
设计部是专门为承担CARR工程设计任务而建立的，而新成立的设计队伍大部分是由部分科研人员和新毕业生组成。
因此，设计部在部分设计人员质量意识相对较低，缺乏设计经验，人力资源不足，专业工种不齐的条件下承担设计任务，这给是否能达到相应的设计质量和设计任务的顺利开展带来了一定的困难。
再加之CARR工程自身也具有技术密集、接口复杂、工期长、投资大、带有明显的科研特色等特点。
因此，为了保证设计活动能够按计划顺利进行，并按合同要求高质量完成设计任务。
作为质量管理人员，依据总包合同的要求，建立起的一套与CARR工程设计任务相适应的组织机构和质量保证体系，按质量体系文件要求，对每一步骤的设计活动采取严格的控制措施，保证了CARR工程的设计达到相应的质量，确保了设计任务的顺利完成，从而满足总包合同的要求。
中国先进研究堆中子飞行时间谱仪的设计与建造
的影响 ， 得 出与 中子 波 长相 关 联 的脉 冲 中 子束 中 子 数 和 宽 度 的公 式 。根 据 高 注 量 率 中 子 束 能 谱 测 量 的
需求 ， 通过选择低灵 敏 探测 器 、 加 载探 测器 狭 缝 、 选择 多道 时间分 析 器获 取数 据 ， 保 证 漏 计 数 率 小 于 ０ ． ５ 。设 计 了探 测 系统 电子 学 线 路 ， 给 出系 统 总 分 辨 时 间 为 ２ ２ ． １ ５ ～２ ９ ． ４ ６ ｓ 。
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ Ｍａ ｎ ｕｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｎｅ ｕ ｔ ｒ ｏ ｎ Ｔｉ ｍｅ ｏ ｆ Ｆｌ ｉ ｇ ｈｔ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ
ｏ ｎ Ｃｈｉ ｎａ Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ
ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｈｉ ｇｈ ｆ ｌ ｕｅ ｎｃ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｎｅ ｕ ｔ ｒ ｏ ｎ ｂｅ ａ ｍ ，ｌ ｏ ｗ— ｓ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏｒ ，ｄｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｆ ｌ ｕｘ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｓ ｌ ｉ ｔ ａ ｎｄ ｍｕｌ ｔ ｉ — ｃ ｈ ａ ｎｎ ｅ ｌ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ．Ｔｈｅ ｓ ｅ ｗｏｕ ｌ ｄ ｅ ｎｓ ｕｒ ｅ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｕｎ ｔ ｌ ｏｓ ｓ ｒ ａ ｔ ｅ ｗａ ｓ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈａ ｎ ０ ．５ ．Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ ｓ ｆ ｒ ａ ｍｅ ｗｏｒ ｋ ｏ ｆ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
CARR工程设计准则的编制
审评 的需要 ， 为了满足了工程建设 的需要 ， 为了完善 中国先进 研究 堆（ Ｃ ＡＲＲ） 的标准体系 ， Ｃ ＡＲＲ设计部编 制了 中国先进研 究堆设
计准 则。
对于带普遍性 的设计要求 ， 因存在现成的可参考标准 ， 一般 不
另行编写 。
１ Ｃ ＡＲ Ｒ 设计 准 则 的编制
法规——我国的核安全法规称为安全规定。 核安全规定是规定 核安全 目标和基本安全要求 的规章 。 经国务院授权 ， 国家核安全局
工程 设 计 施 工 与 管 理 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
Ｃ Ａ Ｒ Ｒ 工程设计准则的编制
庄 毅 赖 陶 陶
（ 中国原子 能科学研究院， 北京 １ ０ ２ ４ １ ３ ）
【 摘 要 】建立恰 当、 完整 、 自洽的 设 计标 准体 系对 中国先进研 究堆（ Ｃ Ａ ＲＲ ） 的设计 建造 具 有 重要 意 义 。 为提 供 中国先进 研 究堆（ Ｃ Ａ ＲＥ ） 设 计与 审评 的依 据 ， Ｃ Ａ ＲＲ． Ｔ ， － 程设计 部编 制 了３ １ 篇设 计准 则 ， 包括 总体性设 计 准则６ 篇， 重要 物 项设计 准则 ２ ５ 篇， 就覆盖 范围而 言 ， 其 所 包括的３ １ 篇设 计 准则 并不 完全 ， 所 缺部 分均遵 循 我 国有 关核 安全规 定 的基本 原则及 有 关标 准进行 。 【 关键 词 】中国先进研 究堆 设 计准 则
Ｚ ＹＹ０ ３ １ ． ３ ０ － － ２ ０ ０ ０ Ｂ。 其 中２ ０ ０ ０ Ｂ 版为现执行 版本 。
１ ． ６准 则 的增 补
为满足 Ｃ Ａ Ｒ Ｒ 冷 中子 源装置设计和 审评的需要 ， ２ ０ ０ ３ 年增加
中国先进研究堆(CARR)-中国原子能科学研究院
中国先进研究堆（CARR）CARR工程2006年度进展赵铁军2006年CARR工程各项工作取得显著进展，土建工程总体完成，安装工作量完成大半，最终安全分析报告等重要文件编报送审，主泵、燃料元件等主要设备加工完成，调试文件正在准备。
本年度土建安装同时开展。
运行楼（03子项）、通风中心（05子项）继续进行安装工作，电气、照明、管道等系统及热室陆续安装完成，并进行精装修；主厂房（01子项）地下室和1层物理大厅的氦气、真空、中放、通风空调、电缆桥架等系统安装完成，2层主工艺厂房建筑层完成后，将换热器、各种泵安装就位，3层密封厂房进行穹顶预应力张拉和厂房密封施工，中子导管大厅（02子项）、辅助设施厂房（04子项）土建主体封顶，双曲冷却塔（07子项）施工完毕，安装即将完成，通风烟囱（06子项）在四季度安装就位；室外工程在四季度开始，为明年工程安装调试做好准备。
CARR调试运行准备与重要文件编制正在进行。
调试队逐步充实了各专业的技术人员，调试大纲编写完成，回路、仪控电、物理启动等项的调试文件正在陆续编制、审核中；在工程建造过程中，对土建、安装和设备加工方案进行了优化，做出了设计变更；装料前所需评审的调试阶段质保大纲、调试大纲、最终安全分析报告编写完成，上报核安全局开始评审。
CARR工程设备大部分均已加工完成或运抵现场。
在本年度对燃料元件、主泵、辐射防护系统、装卸料机等重要设备进行了评审验收；UPS蓄电池、热室等大部分设备已经运抵现场；堆本体第2批设备的加工是工程开展的关键因素之一，由于加工工艺复杂，涉及的制造厂家较多，协调难度大，成立专门技术小组负责处理加工中制造中的问题，并派驻现场监造人员，分别对上海一机床厂、有色院、西航、西北铝厂、原子能院实验工厂等承担的重水箱、导流箱、堆芯容器旋压件、垂直孔道、水平孔道等部件的加工进行认真监造，保证质量和进度的要求；控制棒驱动机构和安全棒在下半年开始加工，明年一季度验收；中子散射终端应用设备研制顺利，从匈牙利引进的冷中子导管和从德国引进的三轴、四圆谱仪正在执行中，完成高分辨粉末中子衍射谱仪的谱仪单色器和探测器的调研与询价工作，并与核技术所签订了单色器屏蔽的计算合同，应力、织构测量中子衍射谱仪机械主体部分配套的单色器和探测器也即将订货，冷中子源设备属于国内首次研制，目前方案正在深化和完善，为订货做好准备。
CARR缓发中子探测器设计
～
・ ｓ～
，
研究 了来 自很多地区的
多种样 品的可裂变核素 ， 并将该技术用于核监
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ３— ２ ６
作者简 介： 肖才锦 （ １ ９ ８ ０一） ， 男， 江西人 ， 副 研究员 ，
１ 缓发 中子探测器设计 和性能检测
１ ． １ ＭＣ Ｎ Ｐ模 拟
为 了获得 高 中子 探 测 效 率 ， 应 用 ＭＣ Ｎ Ｐ程 序对’ Ｈ ｅ 正比计数管 的位 置， 中子慢化 一中子
和伽马屏蔽体 的尺 寸和几何进行 了最 优化设 计， 得到了。 Ｈ ｅ 正 比计 数管位置 的中子 能谱 和 对缓发中子的探测效率 。 １ ． １ ． １掰Ｕ缓发 中子 源 中子 能谱 抽样 模 型 ’ ｕ缓发 中子源是 利用 反应 堆 中子 照射 搿ｕ 样品后， 发生裂变反 应 ， 某 些裂变产 物 一 衰变剩余核的激发能大于中子束缚能 ， 紧接着 １ ３ 一 衰 变 释 放 出 缓 发 中 子 。 对 热 中 子 致 ｕ 和拼Ｐ ｕ裂变 ， 缓发 中子 在 总 裂 变 中子 中只 占不
０ ． ２ ％ 。
关键词 ： 中国先进研 究堆 ； 蒙特 卡罗模拟程序 ； 缓发中子探测器 中图分类号 ： ０ ５ ７ １ ． ５ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ２ ５ ８ － ０ ９ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ４ ３ ４ － ０ ４
缓发 中子计 数 法是 一 种 灵 敏 、 快速、 无损、
的Ｄ Ｓ Ａ一１ ０ ０ ０数 字 谱 仪 获 取数 据 以及 Ｇ ｅ ．
博士， 从事核分析 研究 。
冷中子源装置及应用
冷中子源装置及应用
冷中子源装置是一种用于产生低能量（通常是几十毫电子伏）的冷中子的装置。
以下是两种主要的冷中子源装置及其应用：
1. 磁引导冷中子源：磁引导冷中子源是通过使用磁场将热中子束进行准直和能量选择，产生出能量较低的冷中子。
热中子经过钨、铜等材料的吸收，产生比热中子能量低的光中子，然后通过磁场的导引作用，使光中子束变窄且能量分散较小，最后形成冷中子。
磁引导冷中子源广泛应用于材料科学研究、中子散射实验等领域，可用于研究材料结构、晶体结构、磁性材料等。
2. 慢化反应堆：慢化反应堆是一种利用热中子通过减速和冷却从而产生冷中子的装置。
通过将高能量的快中子经过材料的散射、减速和冷却，使其能量减小到几十毫电子伏以下，从而产生冷中子。
慢化反应堆主要应用于核物理和粒子物理实验，用于研究原子核结构、粒子物理过程等。
这些冷中子源装置在材料科学、物理学、化学等领域都有重要应用，可用于研究材料性质、原子核结构、分子动力学等问题。
冷中子的低能量和中性特性使其在材料科学和生命科学研究中具有独特的优势，因此冷中子源装置对于推动科学研究和技术发展具有重要意义。
CARR中子残余应力谱仪的设计与应用
整 台， 方便 灵 活 地 调 整单 色 器 的 位 置 。使 用 双 聚 焦 Ｓ（ ｌ） 色 器 ， 仪ห้องสมุดไป่ตู้的 分 辨 可 以达 到 ０ ２ 。一 维 中 ｉ３ １单 谱 ．
子位 置灵 敏探 测 器 Ｏ ＤＥ １ ８ 的 主 要 指标 与 Ｒ Ｓ Ｒ １ ｌ２ Ｎ Ａ Ｅ Ｔ上 使 用 的 Ｏ ＤＥ Ａ １ ５ Ｎ 的相 比有 了 很 大 Ｒ Ｌ 】０ 改 进 。谱 仪 的附 属 设备 多样 ， 备 开 展 织 构测 量 和 材 料 原 位 拉伸 等 实 验 研 究 的 能力 。 具
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｈ ｎｅ ｒ ｒ ｓ ｄ ａ ｓ ｒ ｓ ｄ ｆｒ ｃ ｏ ｅ ｅ ｆ ｒ ｓｒ ｃ ： ｅ ｕｔｏｎ ｅ ｉ ｕ ｌ ｔ ｅ ｓ ｉｆ ａ ｔ ｍ ｔ ｒ ｏ Ｃｈｉ ａ ｎ Ａ ｄ ａ ｃ ｄ ｖ ｎ ｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓａｅ Ｒｅ ｅ ｏ （ ａ ｔ ｒ ＣＡ ＲＲ ） ｉ ｔ ｉｓ ｎｓ ｒ ｍ ｅ ｉ Ｓ ｈｅ ｆｒ ｔｉ ｔ ｕ ｎｔ ｎ Ｃｈｉ ａ ｆ ｈ ｅ ｉ ａ ｔ ｅ ｓ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ｎ ｏｒ ｔ ｅ ｒ ｓｄｕ Ｉｓ ｒ ｓ ａｕｅ ｎ
第 ４ 卷第４ ４ 期
２ １年４ ００ 月
原
子
能
科
学
技
术
Ｖｏ ． ４， ． １４ ＮＯ ４
Ａ ｐｒ ２ ０ ． ０１
Ａ ｔ ｍ ｉ ｅ ｇ ｃ ｅ ｅ ａ ｄ Ｔ ｅ ｈ ｌ ｇ ｏ ｃ Ｅｎ ｒ ｙ Ｓ ｉｎｃ ｎ ｃ ｎｏ ｏ ｙ
Ｃ Ｒ 中子 残 余 应 力 谱 仪 的设 计 与 应 用 Ａ Ｒ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｕ ｒ ｎ Ｒｅ ｉ ｕ ｌＳ ｒ ｓ ｆ ｒ ｃ ｏ ｅ ｅ ｓｇ ｎ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ｎｅ ｔ ｏ ｓｄ ａ ｔ ｅ ｓ Ｄｉｆ ａ ｔ ｍ ｔ ｒ
CARR堆冷源孔道组合屏蔽优化设计
子源 位于重 水反射 层 内 ， 外侧依 次是冷 源孔 道 、
冷源 闸 门。并 在 外 侧 设 置 ６ ｍ 厚 的密 度 为 ０ｃ ４ ８ｇ ｃ 的重 混凝土 墙 。闸门如 图 ２所 示 ， ． ／ｍ。 两
个 可起 降闸 门 。闸 门 由上 下两 部 分组 成 ， 部 上
Ａｂ ｔａ ｔ Ｏｐ ｉ ｚ ｄ ｄ ｓｇ ｆｇ ａ ｉ ｇ ｓ ｉ ｌ ｎ ｃ ｏ ｏ ｒ ｅ ｄ ｃ ｓ ｏ ｓｒ ｃ ： ｔｍｉｅ ｅ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄｎ ｈ ｅ ｄ ｉ ｏ ｌ ｕ ｃ ｕ ｔ ｆＣＡＲＲ ｓ ｔ ｓ ｈ ｓ ｉ Ｏ ｕ ｅ ｔ ｅ
关 键 词 ： 征 统 计 算 法 Ｃ Ａ； 蔽 优 化 ； 征 量 ； 动 特 Ｓ 屏 特 扰
中 图 分 类号 ： Ｌ ２ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：２ ８０ １ （０ ６ ０—２ ００ ０ ５—９ ８ ２ ０ ） ３０ ２—９
Ｏｐｔｍ ｉ ｅ ｅ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｎｇ ｓ ｉ ｌ ｎ ｉ ｚ ｄ ｄ ｓｇ ｆ ｇ ａ ｉ ｈ ｅｄ ｉ ｃ ｏ ｏ ｒ ｅｄ ｃ ｓｏ ｏ ｌｓ ｕ ｃ ｕ ｔ ｆＣＡＲＲ
摘要 ：Ａ Ｃ ＲＲ堆 冷源 孔 道 组合 屏 蔽优 化 设计 是 通 过 使用 Ｃ Ａ算 法 结合 一 维 Ｓ Ｓ Ｎ程 序 Ａ ＩＮ编 写 的屏 蔽 优 ＮＳ
化 程序 ， 到 屏 蔽部 分屏 蔽 材 料 的优 化 组合 ， 闸 门关 闭 时混 凝 土墙 外 侧 总 剂量 率 达 到最 低 剂 量率 水 平 。 得 使
粒 子通 过冷 源孑 道 、 门孑 道 ， Ｌ 闸 Ｌ 到达 实 验 大 厅 。 平 时 ， 门处 于关 闭状态 ， 闸 这时冷 源孑 道对着 闸 Ｌ 门上 部 。为 了在 关 闭状 态 下 ， 大厅 的 剂 量率 使 满足 监督 区要 求 （ 射 剂 量 率 限 值 为 ０ ０ １ 辐 ． ０ ～ ０ ０ ３ｍＳ ／ ） 对 闸门上 部屏 蔽 材料 和 厚 度选 ． ０ ｖ ｈ ，
中国先进研究堆冷中子源慢化包含气率及其结构优化研究
中国先进研究堆冷中子源慢化包含气率及其结构优化研究中国先进研究堆(China Advanced Research Reactor,简称“CARR”)是中国原子能科学研究院计划于2006年建成的一座核功率达60MW的多功能研究型反应堆,该堆芯的最大中子注量率可达1×1015n/(cm2·s)。
冷中子源(Cold Neutron Source,简称“CNS”)系统是CARR中子散射试验的重要组成部分。
该系统用于将来自于反应堆堆芯的中子束进行慢化处理,使其速度降低,密度增加,获得冷中子。
这种中子是在分子原子水平上研究物质结构和微观运动规律的理想工具。
然而CARR堆核功率高,能设计的国家只有美、俄、德、日、法等,可供参考的资料很少。
因此本文对冷中子源设计中的两个关键问题——慢化包(俗称冷包)内气液两相氢含气率和慢化包结构优化进行了研究。
并对与设计密切相关的几个问题如气泡上升速度的物性影响因素,含气率的物性影响因素等进行了研究。
1)对各种慢化包结构进行比较和优化,选择中空圆柱型带氦助冷、液氢层为月牙形的双层冷包结构作为CARR的冷包。
此种冷包对核发热有一定程度的减小,对冷中子亮度有较明显的增加,含气率也较低。
2)首次对中空圆柱型带氦助冷、液氢层为月牙形的双层冷包结构采用商业软件进行了强度计算,对应力集中处提出补强措施。
通过补强,冷包各部分应力均限定在额定的范围内。
3)建立了单气泡上升速度实验台,对不同物性条件下的气泡上升速度进行了测量,以确定气泡上升速度和工质物性的关系。
经过研究首次提出,气泡的上升速度取决于液相表面张力与密度的比值,此比值越大,气泡上升速度越大。
4)采用有机玻璃制作了一个冷态的模拟冷包,通过鼓入空气量来模拟产气量,在具有不同物性的工质中进行实验,以找出物性对含气率的影响因素,为选取合适的模拟工质进行沸腾含气率实验提供理论依据。
通过实验和分析首次提出液相的表面张力与密度的比值是含气率的物性决定因素,此比值越大,含气率越低。
CARR堆二次冷却水系统设计
二次冷却水系统的功能是将反应堆运行过程 中需要冷却 的各系统（ 反应堆冷却剂系统 、 池水冷 却系统以及重水 、 氦气 、 考验回路等） 产生的热量 转输到最终热阱——大气 ；同时冷却部分机械设 备 ，防止设备损坏【。 Ｊ ｊ
２ ２ 运行 工况 ．
Ｃ Ｒ工程设有二次冷却水系统失压和堆芯温度 ＡＲ 过高 ２ 种停堆保护信号 ，可在热阱丧失时使反应
中图分 类号 ：Ｔ ３ ３ Ｌ ５ 文献标识码 ：八
１ 引 言
中国先 进 研究 堆 （ＡＲ ） Ｃ Ｒ 是核 功 率 为 ６ ＭＷ ０
被二次侧的二次冷却水冷却后 进人反应堆的进 口
总 管 ，再 次 进入 堆芯 ，开 始下 一 个循 环 。
的高通量研究型池式反应堆 。二次冷却水系统利
Ｃ Ｒ Ａ Ｒ堆二次冷却水 系统设计
荣 峰 ，王建永
天 津大 学 ，３０ ７ ；２ 核 工业 第 叫研 究 没计院 ，石家庄 ，００ ２ ００ ２ ５ ０
摘要 ：中吲先进ｆ 究堆二次冷却 水系统 的功能是将 反应堆冷却剂 等系统 中的热量传 输给最终 热阱 。 ｌ Ｊ 『 介绍 Ｊ二次冷却水系统的功能 、 运行工况 、系统组成 和流程 ，并对系统设 计参数 、 二次冷却水水质处理及 系统 的 控制与监测进行 了分析 。系统设计 合理 ，符合相应核法规及规范要求 关键词 ：反应堆 ；二 次冷却水 系统 ；最终热 阱；水处理
反应堆热功率为 ２ ． ８ ＭＷ，反应堆冷却剂系统 ２ ２ 台主 循环 泵投 入运 行 。根 据反 应 堆运 行功 率 的要
求 ，通过投入二次水泵的数量及 阀门调节循环水 量 ，确保在不 同运行工况下均能充分地冷却各系
统。 二次冷却水系统要先于需要冷却 的系统运行 ， 后于需要冷却的系统停止。
中国先进研究堆2012年度进展
重大核科学工程·中国先进研究堆19中国先进研究堆（CARR）中国先进研究堆2012年度进展赵铁军（中国先进研究堆工程部）2012 年，中国先进研究堆（CARR）完成全部调试工作，中子散射谱仪首次获得了衍射图像，冷中子源的氦制冷系统设备改造完成，初步安全分析报告上报国家核安全局。
各单项验收工作同期开展。
1 CARR调试在全部条件具备的基础上，2 月11 日开始C阶段调试试验，相继完成堆功率自动调节特性试验、等温温度反应性系数测量、功率刻度、反应性异常引入等试验后，CARR于2月27日开始提升功率试验，3月1日达到满功率60 MW，3月13日19时33分，CARR成功实现满功率稳定运行72h，标志着CARR 工程建造已达到国家规定的验收技术目标。
4月份继续开展了燃耗反应性系数测量、孔道热中子注量率绝对测量、功率运行状态下的热阱丧失、外电源丧失、失控提棒等试验，各项试验指标均达到设计要求。
至4月底，C阶段全部调试试验均已完成，后续工作主要是试验数据的处理分析和调试总结报告的编写。
8 月21 日，CARR 中子科学谱仪首次获得了衍射图像。
图像显示，衍射峰的形状、宽度、信噪比情况均较好，表明CARR已具备了开展科学实验研究工作的条件。
2 冷中子源氦制冷系统的膨胀机到货后，8月与瑞士林德公司技术员一起进行现场改造，为后续系统安装调试做好准备。
11月与匈牙利HNF公司正式签订冷中子源氘系统研制的补充协议，设备开始加工。
冷中子源的初步安全分析报告于9月完成编译，11月上报国家核安全局提请审评，年底进行首次对话。
3 竣工验收各单项验收已完成或正在开展，主要包括：1）规划验收、实体保卫验收已完成；2）环评报告、职业安全与健康评价报告在年底提交审查；3）CARR工程的建档工作基本完成，年底召开工程建档自检会后做进一步完善；4）消防系统的验收正在等待上级主管部门确定；5）根据上级要求，6月份上报CARR工程重大设计变更及工期调整报告，8月16日中核集团科技与信息化部会同规划发展部在原子能院组织专家进行了预评审；6）调概报告（修订版）于9月底完成，11月初上报集团公司。
中国先进研究堆冷中子源单相冷包方案可行性分析
２ ０ １ ３ 年１ ２ 月
ห้องสมุดไป่ตู้
原
子
能
科 学
技 术
Ｖｏ ｌ ＿ ４７， ＮＯ ．１ ２
Ｄｅ ｃ ．２ ０１ ３
Ａｔ ｏ ｍｉ ｃ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇｙ
中 国 先 进 研 究 堆 冷 中 子 源 单 相 冷 包 方 案 可 行 性 分 析
摘要 ： 在现有 的冷源设计 中， 两相 氢循 环 因 其 换 热 能 力 强 而 被 广 泛 采 用 ， 但 它 最 大 的 缺 点 是 存 在 含 气 率
影 响 慢 化 的 稳 定 性 。能 否 采 用 单 相 循 环 代 替 两 相 循 环 实 现 高 热 流 密 度 的 热 量 输 出 ， 是待 研究 的重点 。 为兼 顾循 环 流 量 等 宏 观 特 性 和 流 场 、 温度场分布等 细节参数 的分析 ， 提 出 了 一 种 基 于 迭 代 的耦 合 算 法 ， 将 一 维 理 论 公 式 与 三 维 数 值 仿 真 模 型 相结 合 ， 用 于分 析 中 国 先 进 研 究 堆 单 相 冷 包 方 案 的 可 行 性 。研 究
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｘｉ ’ ａ ｎ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ４ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ； ２ ． Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａｒ Ｐｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ａｔ ｏ ｍｉ ｃ Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ，Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ４ １ ３，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
中国先进研究堆(CARR)
中国先进研究堆（CARR）1 中国先进研究堆（CARR）工程2005年度进展CARR工程部中国先进研究堆工程各项工作在2005年均取得了较大的进展，实现了主厂房封顶的目标，施工设计和设计验证试验在年中完成，调试队在年底成立，设备采购已经基本完成，各系统设备按期加工，工程在“质量、投资、进度”三大控制下顺利开展。
本年度继续进行主厂房（01子项）、运行楼（03子项）、通风中心（05子项）、核材料库（09子项）四个子项的建筑和安装工作，中子导管大厅（02子项）和双曲冷却塔（07子项）也开始建设。
5月份完成了堆本体第一批设备的就位、安装及调整，随后开展了主厂房各楼层和封顶的施工，同期进行堆水池重砼浇筑；02子项的主体框架建造基本完成；03子项的暖通空调、通讯安防、消防给排水、动力照明、电缆桥架、压缩空气等各系统安装基本完成，内部二次装修和外装饰正在进行；05子项完成内部粗装修，各系统设备吊装就位，热室、风机、给排水等系统正在安装；07子项从下半年开始动工，目前已经施工至±0.00 m；09子项各系统安装调试完毕，在10月份进行的中美安全防范系统演习中运行性能良好，得到美方的肯定。
工程施工设计在今年年中完成。
总包院堆工所设计部在前期设计工作的基础上，完成了回路系统和仪控电系统的设计，并对堆本体第二批设备的设计进行了完善和优化，对开工许可证条件的问题进行了回答，完成了CARR堵流事故分析、A TWS事故分析等文件编制，提交了CARR堆芯容器材料辅助监督等设计计算书，对Relap 5 V&V进行计算和论证；分包单位核四院抓紧时间开展余下的各子项土建设计和工艺运输等非标设计，确保土建施工、设备订货和安装工作的开展。
第二批设计验证试验在今年全部完成，均已取得了肯定性验证结果或完成样机制造。
全堆芯流致振动试验和流量分配整体试验、堆芯增加阻力件的试验已全部完成，并提交了最终报告；控制棒驱动机构的研制及验证试验进展顺利，已经完成了工程样机研制及加工，提交了施工设计图册，组织了专家审查，并与制造厂家进行了设计交底；自然循环瓣阀研制在今年完成了性能试验、耐久性试验、抗震试验和样机研制，即将最终验收；自然循环能力理论分析在去年5个程序的编制完成的基础上，今年开展了与RELAP5程序之间的相互验证，目前设计部编写的验证报告已经通过了初步审查，并提交了B版报告；有缺陷燃料板的动水腐蚀试验项目已经完成并通过了工程部的验收；CARR燃料组件临界热流密度试验项目进展顺利，已经取得了100多个点的数据，初步趋势已经明确，试验结果比SUDO公式比较明显偏小，与3.6 m/s流速以上临界热流密度公式的计算结果比较也偏小。
中国先进研究堆冷中子源冷包含气率及两相热虹吸循环模拟试验研究
中国先进研究堆冷中子源冷包含气率及两相热虹吸循环模拟试验研究杜社教;毕勤成;沈峰;陈听宽;冯全科;李小明【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2004(038)006【摘要】以氟利昂R113为工质对中国先进研究堆(CARR)冷中子源(CNS)两相氢热虹吸循环回路进行了全尺寸模拟试验.以气液密度比、体积蒸发率相等为相似准则,试验研究了循环特性、冷包液位、截面含气率与热负荷的关系.实验观测到,各工况下的模拟回路均能建立稳定的循环,在冷包内形成了内筒含气、环形空间充满一定含气率的气液两相混合物的慢化剂结构.随热负荷变化,模拟系统冷包液位具有自调节性.【总页数】6页(P516-521)【作者】杜社教;毕勤成;沈峰;陈听宽;冯全科;李小明【作者单位】西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049;西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049;中国原子能科学研究院,反应堆工程研究设计所,北京,102413;西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049;西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049;西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049【正文语种】中文【中图分类】TL334【相关文献】1.冷中子源两相氢热虹吸回路流动极限试验研究 [J], 杜社教;毕勤成;陈听宽;冯全科2.冷中子源封闭的两相热虹吸系统自稳特性研究 [J], 沈峰;袁履正3.中国先进研究堆冷中子源单相冷包方案可行性分析 [J], 孙硕;刘蕴涛;王洪立;陈东风;冯全科4.中国先进研究堆冷中子源两相虹吸氢系统的概念设计及可行性试验 [J], 毕勤成;陈听宽;冯全科;杜社教;李小明;魏亮5.流体物性对冷中子源冷包截面含气率的影响模化研究 [J], 李小明;毕勤成;冯全科;陈听宽;杜社教因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中国先进研究堆产生冷中子束流 束流品质达国际先进水平
中国先进研究堆产生冷中子束流束流品质达国际先进水平佚名
【期刊名称】《安装》
【年(卷),期】2017(0)12
【摘要】近日，中国先进研究堆产生冷中子束流，束流品质达国际先进水平，标志着中国先进研究堆具备了开展冷中子散射等实验能力，为科学研究和工业应用提供了有力支撑。
【总页数】1页(P23-23)
【关键词】中国先进研究堆;束流品质;中子散射;进水;国际;实验能力;工业应用;科学研究
【正文语种】中文
【中图分类】TL411
【相关文献】
1.中子束流装置对反应堆临界影响实验研究 [J], 夏普;李义国;高永春;朱国盛;郑伍钦
2.慢化体材料对加速器BNCT束流装置中子品质影响研究 [J], 杨程;于涛;谢金森
3.中国先进研究堆首次产生冷中子束流 [J],
4.中国先进研究堆中子束应用研究启动 [J],
5.中国先进研究堆首次产生冷中子束流束流品质达到国际先进水平 [J],
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中国先进研究堆稳态自然循环能力分析
40℃ 池水温度条件下自然循环流量与 流体过冷沸腾裕度 Relationship between Mass Flow Rate and Margin of Sub-cooled Boiling under 40℃ Pool Water Condition
16
核动力工程
Vol. 28. No. 2. 2007
图5 Fig. 5
25℃ 池水温度条件下自然循环流量与 流体过冷沸腾裕度
Relationship between Mass Flow Rate and the Margin of Subcooled Boiling under 25℃ Pool Water Condition
图 7 1.2MW 功率下自然循环流量和热管最小 过冷沸腾裕度与池水温度关系图
Fig.7 Relationship between Mass Flow Rate and Margin of Sub-Cooled Boiling under 1.2MW Core Power Condition
图6 Fig. 换热模型的选择 对自然对流换热，采 用霍尔曼推荐使用的自然对流换热的关系式[6]； 小流量单相层流换热区(Re<2500)选用 Collier[6]公
式 ； 大 流 量 单 相 紊 流 换 热 区 (Re>2500) 选 用 Petukhov[6]关系式；过冷沸腾起始点的判定公式采 用 Bergles-Rohsenow[6]关系式。该关系式适用范围 广泛且相对保守；CHF 的计算采用 Sudo[7]关系式， 该关系式是 Sudo 基于矩形通道大量 qCHF 实验数 据而得到的适用广泛且相对保守的关系式，并为 日本 JRR-3M[8]设计所采用。 2.2.1.2 流动摩擦阻力计算模型 当流动为层流 时采用下式计算单相流动摩擦阻力系数
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中图分 类号 ：Ｂ ５ Ｔ ６７
文献 标识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ０６ １ （ ０ ６ ０ － ４ － １０ －５ ６ ２ ０ ） ５０ ８０ ０ ５
Ｄｅｉｎｏ ｏｄＮｅ ｔｏ ｏ ｒｅ（ ｓ ｆＣ ｌ ｕｒ ｎ Ｓ ｕ ｃ ＣＮＳ ｎ Ｃ ｉａ ｇ ）ｉ ｈｎ Ａｄ ａ ｃｄ Ｒ ｓａ ｃ ｅ ｃｏ Ｃ ｖ ｎ ｅ ｅｅ ｒｈ Ｒ ａ ｔｒ（ ＡＲＲ）
Ａｂｓｒ ｔ Ａ ｅ ｅ ａ ｅ ｃ ｐ ｉ ｎ ｏ ｈ ｕ ｒ ｎ ｌ ｏ ｓｒ ｔｄ ＣＮＳ ｓ ｓｅ ｉ ｔ ａｃ ： ｇ ｎ ｒｌｄ ｓ ｒ ｔｏ ｆｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ｃ ｎ ｔｕｃｅ ｉ ｙ ｙ ｔｍ ｎ ＣＡＲＲ ｔ ｕ ｌａ ｏ ｒ ｗｉｈ ｎ ｃ ｅ ｒｐ ｗｅ
统 中的 冷 包设计 为带氦 助冷 通道 的液 氢层 为 月牙形 的冷 包。 氢在 连接 冷 包与 氢氦换 热 器的单 管 内进
行 两相 热虹 吸循环 。 冷 包材料 和慢 化 剂 氢的核 发 热通 过 氦制 冷 系统 产 生 的 冷氦 带 走 ， 氦制 冷 系统采 用 带液 氮预 冷的逆 布 雷顿制 冷循 环。 关 键词 ： 国先进研 究堆 冷 中子源 冷 包 氦 制冷 中
（ 安 交 通 大 学 能 源 与 动 力 工 程 学 院 西 安 西 ７０４ ） １０９
摘 要 ： 中 国在 建的核 功 率 为 ６ 对 ０ ＭＷ 的 中国先 进研 究 堆 中冷 中子 源 系统 的设 计 作 了总体 描
述 。该 冷 中子源采 用液 氢作 为慢化 剂 ， 主要 由两 个分 系统氢循 环 系统 和 氦制 冷 系统构 成 。 氢循 环 系
ｃ ｌ ｃ ｖ ｒｄｂ ｈ ｅｉｍ ｕ —ｏ ｌ ｇｊｃ ｅ ａ ｄ ｐｅ ．Ａ ｓ ｇｅｔｂ ｏ ｎ ｃｅ ｈ ｄ ｒｔｒｃ ｌ ａ ｄ ｅｌ ｏ ｅｅ ｙ ｔｅｈ ｌ ｓ ｂｃ ｏｉ ａ ｋ ｔｗ ｓａ ｏ ｔｄ ｉ ｌ ｕ ｅｃ ｎ ｅ ｔｄ ｔｅｍｏ ｅａｏ ｅｌ ｎ ｕ ｎ ｎ
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２０ ０ ６年第 ５期
低 温 工 程
ＣＲＹＯＧＥＮＩ ＣＳ
Hale Waihona Puke Ｎｏ ５ ２ ０ ． ０ ６ Ｓ ｕｍ ＮＯ ５３ ．１
总第 １３期 ５
中国先 进 研 究 堆 （ ＡＲ 冷 中子 源装 置 设 计 Ｃ Ｒ）
余 小玲 冯 全 科 田 健 于 庆 峰
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