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摘要
气冷堆具有固有安全性高、体积小、系统简单等特点，但受工作环境或运行状态影响，可能发生其所特有的、并可能造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S4堆设计方案，模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂所导致的进水事故，研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用反应堆蒙特卡洛程序RMC计算进水过程中谱移吸收体材料对反应性引入的影响，并利用自主研发的气冷堆系统分析程序HXRTRAN计算进水过程中的温度及布雷顿循环回路压力数据。结果表明，进水事故发生时，500 g进水量将导致布雷顿回路的压强超过10 MPa，可能会造成更大面积的冷凝器管路破损并导致水二次灌入；同时进水将导致大量正反应性引入，若堆内燃料表面添加了谱移吸收体材料，堆芯可在进水事故下自发降功率，当水蒸汽量超过5 kg后，堆芯功率快速下降至2.2% FP(FP：满功率天)左右，并逐渐接近停堆。可见谱移吸收体材料对于堆芯进水导致的正反应性引入具有显著的抑制效果。
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单位中国核动力研究设计院
