由芯外监测球床式高温气冷堆堆芯功率分布的方法研究

球床式高温气冷堆采用连续循环的球床堆芯，具有安全性高、负荷因子高等优点，但堆芯内无法安装探测器，无法测得堆芯三维功率分布。为满足核安全法规要求的运行时在线测量堆内功率分布的规定，本课题采用"芯外监视堆内"的新思路，利用芯外测量（芯外核测量与反射层中温度测量）结果，建立堆内功率分布与芯外测量数据的传递关系，根据谐波综合法和高阶微扰理论等方法建立的约束条件，实时重构得到堆芯的三维功率分布，以减少反应堆运行时的不确定性，优化燃料循环方案，探测异常运行工况，提高安全性和可运行性。这是世界没有先例的难题。方法的关键是建立准确的堆内功率分布与芯外探测器的响应关系，分析各种工况下功率分布的特点，寻找合适的特征分布函数族，针对所有工况进行验证，证明方法的可行性。该方法对于其他没有堆内功率分布测量的反应堆同样具有参考和应用价值。