I HC QUC GIA THÀNH PH H CHÍ MINH
NG I HC KHOA HC T NHIÊN
KHOA VT LÝ  VT LÝ K THUT
B MÔN VT LÝ HT NHÂN
 KHOÁ LUN TT NGHIP I HC

KHẢO SÁT DAO ĐỘNG OFFSET DỌC TRỤC
CHO LÒ PHẢN ỨNG WWER-1000 Ở ĐẦU (BOC)
VÀ CUỐI (EOC) CHU TRÌNH NHIÊN LIỆU
SỬ DỤNG PHẦN MỀM WWER-1000 SVTH: Nguyn Th Thanh Tuyn
GVHD: ThS. Phan Lê Hoàng Sang
TS. Võ Hng Hi
GVPB: TS. Lê Bo Trân
Thành ph H Chí Minh  
LỜI CẢM ƠN
c tiên em xin gi li cn toàn th quý Thi hc
Khoa hc T nhiên Thành ph H Chí Minh  quý Thy Cô khoa Vt lý  Vt lý
K thut  quý Thy Cô cùng anh ch cán b tr B môn Vt lý Ht nhân y d,
truyt nhng kin thc vô cùng quý báu, không ch là kin thc sách v mà c
kin thc trong cuc sng dành cho sinh viên chúng em trong sui
hc.
Em vô cùng bii li ci th

CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG WWER-1000 14
2.1. Gii thiu tng quan phn mm WWER-1000 14
2.2. Các giao din mô phng ca phn mm WWER-1000 15
2.2.1. u khi phn ng (CPS) 16
2.2.2.  xut (TAB) 19
2.2.3. Trang vòng mp (1C) 20
2.2.4. Trang h thng cung c 21
2.2.5. Trang các h thng h tr x lý (TQ) 22
2.2.6. Trang h thc làm mát (TF) 23
2.2.7. Trang vòng mch th cp (2C) 23
2.2.8. ng d liu (GRP) 25
2.2.9. Trang các thông s lõi lò (PAR) 25
ii

2.2.10. Trang bi 3 chiu (3D) 26
CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT DAO ĐỘNG OFFSET DỌC TRỤC Ở ĐẦU
(BOC) VÀ CUỐI (EOC) CHU TRÌNH Ở CÁC MỨC LÀM
GIÀU NHIÊN LIỆU KHÁC NHAU CỦA LÒ PHẢN ỨNG
WWER-1000 28
3.1. Các khái nim 28
3.2. c ch 31
3.3. Kt qu 32
3.4. Phân tích và nhn xét 37
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
iii

DANH MỤC VIẾT TẮT
Ch vit tt
Ting Anh

ng
EP
Emergency Protection
Bo v khn cp
PP
Preventive Protection
Bo v d phòng
AUU
Accelerated Unit Unloading
Gim nhanh công sut
CPS
Reactivity Control Page
u khin chính
TAB
Enunciator Page
 xut
1C
Primary Circulation Loop Page
Vòng mp
iv

2C
Secondary Circulation Loop Page
Vòng mch th cp
TK
Feed And Bleed System Page
Trang h thng cung cp và

TQ
Process Support Systems Page

Hình 1.1.  nguyên lý hong ci vi loi lò WWER [11] 4
Hình 1.2.  ng hc cng v Xe
135
. 5
Hình 1.3. S ph thuc c nhi m phn ng
ng neutron [2] 9
Hình 1.4. Hình biu ding Xenon dc trc 12
Hình 1.5. Hình biu ding Xenon xuyên tâm 12
Hình 1.6. Hình biu ding Xenon dc trc và xuyên tâm 13
Hình 2.1. Các task và các thit lp mô phu 14
Hình 2.2. Thanh công c mô phng 16
Hình 2.3. u khi phn ng (CPS) 17
Hình 2.4.  xut (TAB) 19
Hình 2.5. Trang mp (1C) 20
Hình 2.6. Trang h thng cung c 21
Hình 2.7. Trang các h thng h tr x lý (TQ) 22
Hình 2.8. Trang h thc làm mát (TF) 23
Hình 2.9. Trang vòng mch th cp (2C) 24
Hình 2.10. ng d liu (GRP) 25
Hình 2.11. Trang các thông s lõi lò (PAR) 26
Hình 2.12.  th 3 chiu (3D) 27
Hình 3.1. Phân b m làm giàu nhiên lii vi loading 1 29
Hình 3.2. Phân b m làm giàu nhiên lii vi loading 5 30
Hình 3.3. Trang các task chn mô phng 31
Hình 3.4. Trang giao din chính CPS  giây th 14 32
Hình 3.5.  th biu din s bii ca các thông s  u chu trình
nhiên liu v làm giàu loading 1 33
vii

Hình 3.6.  th biu din s bii ca các thông s  cui chu trình

i thiu phn mm mô phng WWER-1000.
ng Offset  u và cui chu trình  các mc làm
giàu nhiên liu khác nhau ca lò phn ng WWER-1000.
2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÒ VÀ LÝ THUYẾT VỀ NHIỄM ĐỘC XENON
TRONG LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN WWER-1000
1.1. Sơ lược lịch sử
Hin nay, trên th gii có nhiu loi lò phn ng hc s dng. Mi
loi lò s có nh khác nhau. Vic la chn s dng và phát trin loi lò
nào cn ph thu chi khoa hc  công ngh ca mi quc
gia. Có nhiu cách phân loi lò phn ng khác nhau. Bng 1.1 trình bày v các loi
lò phn ng hin nay, da vào cht làm chm và cht ti nhit.
Bảng 1.1. Phân loi lò phn ng [4]
STT




làm ch


1
PWR


2 - 5%
H
2
O


D
2
O
D
2
O, H
2
O
5
GCR
Lò khí grafit

Grafit
Khí He
6
LWGR



Grafit
H
2
O
7
AGR
Lò khí grafit


Grafit

1.2. Tổng quan lò phản ứng WWER-1000
WWER (hoc VVER) là vit tt ca Water Water Energy Reactor, là
loi lò phn ng c áp lc s dc nh va làm cht làm chm va làm
cht ti nhit. Loi lò này do Nga thit k da trên mô hình ca loi lò PWR vi
công sut t 440 MW  1200 MW. Lò phn ng WWER-1000 có công sut là 1000
MW.
Lò phn ng WWER có 2 vòng mi là vòng p
(1C) và vòng th cp (2C). Nguyên lý hong ca hai vòng mch này c trình
i.
4 Hình 1.1.  nguyên lý hong ci vi loi lò WWER [11]
Ti p, c áp lc máy n hoàn vào lõi lò,
t, tip nhn nhit do quá trình phân rã ht nhân sinh ra làm cho nhit
 i nhit vc
 vòng th cp, nhi s h xung và tip ti lõi lò.
Ti vòng th cp, c cc c
 c n tua- làm quay tua-bin tn. Trong
quá trình quay tua-c  vào b  và c tip tc
p  quay vào lõi lò.
1.3. Lý thuyết về sự nhiễm độc xenon trong lò phản ứng WWER-1000
Khi quá trình cháy nhiên liu ht nhân din ra thì s kéo theo mt lot các
phn ng ht nhân và hình thành mt s nhóm sn phm kèm theo mi phn ng.
Các sn phu hp th neutron  mt m nhnh, ng gi là các x.
Mt s cht trong các sn phm phân h
135
, Sm
149
s có tit din

.
Ta thy, phn ln Xe
135
c sinh ra t phân rã I
135
và t phân hch U
235
, sau
o x hoc là phân rã 
-
to thành Cs
135
. I
135
có th c to thành t
phân hch U
235
(vì Te
135
có thi gian bán rã ngn).
N I-











(n,f)












6 

















: tit din phân h
 



: tit din hp th vi mô ca Xenon
 





ng neutron nhit ti công sunh mc.
T c biu thnh n Xenon ti thi
m t bt k  sau [2]:






 















(1.3)
Nu coi  t giá tr 

khá nhanh so vi s i n 

thì
biu thc (1.3) tr thành [2]:


















(1.4)
Vi: 









Khi  ta thu c n X















liu ng.
ng hp 

ln, 





: n Xenon  ph thu
làm giàu nhiên liu. Biu thi:




















neutron b hp th bi nhiên liu ht nhân.  nhic X:




































: tit din hp th  ca Xenon
8

 





: tit din hp th  ca nhiên liu
 m phn ng do nhic Xenon:


























































(1.10)
ng hp gim công sut t, t ng neutron bng 0, s
sinh I
135
và Xe
135
t phân hch vi s t cháy Xe
135
chm dt. N Xe
135
c




























(1.12)
 nhic Xenon là [2]:
9 





(1.13)
Vì s sinh Xe
135
t phân rã I
135
là liên tng thi t phân rã ca I
135

l   phân rã Xe
135
d n s tích t nhanh ca Xe
135
. S tích t t
ci khong 10  11 gi sau khi tt lò, dn s m phn ng rt ln
gi là h I-t.  sâ rng ca h I-t ph thung neutron
c khi dp lò. Hình 1.3 biu din s ph thuc c nhi
m phn ng neutron.

Hình 1.3. S ph thuc c nhic Xenon  m phn ng vào
ng neutron [2]
 T thm 0  t
1
c
10

 T t
1
 t
2

135
l t hu Xe
135
sau
t ci khi t sinh bng t hu và n Xe
135
li gim xung khi
t sinh Xe
135
nh  hu Xe
135
ng neutron li tip t
lên, quá trình lp li tng.
1.4. Các dao động xenon trong lò phản ứng WWER-1000
 ng Xenon là s phân b li công sut trong nhng vùng không
gian lõi lò, nguyên nhân ca s xut hing Xenon là do s chênh lch tun
hoàn gia phân b  a I-t, Xenon và m   ng neutron b nh
ng trc tip t viu khiu khin  a lò phn
ng WWER-1000.
ng Xenon gm các dng dc trc (axialng to
tròn (radial), dao d (azimuthal).
ng dc trc xut hin khi [10]:
 i v u khin và h thng an toàn khi công sut
i.
 i công sut khi v u khin i.
 C công sut và v u khin i.
11

ng to tròn xut hin khi [10]:
 u khin  v c h xung lõi và rút ra.


 y(t): các giá tr Xenon tc thi
 A
0
 cng Xenon t do (%)
 

: h s tt dn cng Xenon t do (s)
 

: chu k cng Xenon t do (s)
 t: thi gian (s)
 H s nh cng Xenon t do là -

(s
-1
)
12

ng Xenon t do có hai thành phn, mt thành
phn cha chu k 

ng tun hoàn và mt thành phn cha h
s tt dn 

ng tt dn. Dng biu din các ng Xenon
dc trc và xuyên tâm c minh ho trong hình 1.4  1.5. Hình 1.6 là biu din
cng dc trc và xuyên tâm trên cung m th vi các thông s c
ly thc nghim c cho trong bng 2.
Bảng 1.2. Các thông s ng Xenon dc trng Xenon

5
10
15
20
0 50 100 150 200 250 300 350


-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0 50 100 150 200 250 300 350


13 Hình 1.6. Hình biu ding Xenon dc trc và xuyên tâm
Da vào nhng tính toán ca nhóm chuyên gia ti Vin nghiên cu khoa hc
Kurchatov  Nga, s dng     t mt chu k  ng
Xenon t do là 31 gi.
i vi lò phn ng WWER-c thit k hình trquá
trình dch chuyu khi u khin t phân hch trong lò s gây
ra s phân b u ca m ng trong các vùng không gian
lõi lò. Và quá trình này ng mnh nhi vi ng Xenon dc trc,
biu din c th cho s phân b i thông s Offset

Task C01  C12: mô phng các s c n vi phm v ng
ca cht ti nhip.
Task D01  D07: mô phng các s c n các vi phu
kin làm ngui t vòng th cp.
Task cui ng hong ca lò
phn u kin không xy ra s c. Nu mô phi s
dng có th thit k s c  kho sát.
2.2. Các giao diện mô phỏng của phần mềm WWER-1000
Sau khi la chn bt k mt thit lp mô phng nào  trên hình 2.1 thì ngay
 có mt ca s mc m ra, là các trang giao hin mô phng. Có tng
cng 10 trang giao din mô phng sau:
 u khi phn ng (CPS),
  xut (TAB),
 Trang vòng mp (1C),
 Trang h thng cung c,
 Trang h thng h tr x lý (TQ),
 Trang h thc làm mát (TF),
 Trang vòng mch th cp (2C),
 Trang u ng d liu (GRP),
 Trang các thông s lõi lò (PAR),
 Trang bi ba chiu (3D).
t lên phn trên cùng ca mi trang trên giao din mô phng s
xut hin mt thanh công c nm ngang c mình ha  hình 2.2. Thanh công c
này cho phép i dùng thc hichy, tm dng, thoát và mt
s t mô phng khác.
16 Hình 2.2. Thanh công c mô phng
1. Nút thoát mô phng,