5 Расчетные модели

5.1Выбор методов и приближения расчета

5.1.1 Многогрупповой расчет большого количества вариантов по 3-d модели в высоком приближении требует значительных вычислительных и временных ресурсов. По этой причине основные расчеты проводились по коду DORT по двухмерной RZ-модели в тридцативосьмигрупповом разбиении для фотонов в P₅ приближении разложения сечений рассеяния по полиномам Лежандра и S₁₆ приближении симметричного набора угловых направлений. Проведенные расчетные исследования показали, что увеличение порядка разложения сечений и использование более “плотных” угловых квадратур не приводит к уточнению значений мощностей доз и спектров гамма-излучения.

5.1.2 Для обоснования приемлемости использования эквивалентной 2-d модели были выполнены отдельные многогрупповые расчеты трехмерной модели в XYZ-геометрии по коду TORT в P₃S₁₆ приближении для ТВС с различной историей облучения. Проведенные расчетные исследования показали, что результаты расчетов по обоим кодам достаточно хорошо согласуются между собой (см. раздел 6).

5.1.3 При расчете фоновой мощности дозы гамма-излучения от натрия первого контура использовались коэффициенты перевода плотности потока гамма-излучения в мощность дозы для изотропного (4) облучения. При расчете мощности дозы гамма-излучения от ТВС – коэффициенты перевода для облучения параллельным пучком в передне-задней геометрии (см. таблицу 1).

5.2Описание 3-d расчетной модели

5.2.1 Реперные расчеты мощностей доз, а также спектров гамма-излучения в районе расположения ИГК СКЭ ОТВС РУ БН-800 проводились по коду TORT в XYZ-геометрии. Расчетная 3-d модель представлена на рисунке 5.1. Ось Z совпадает с осью элеватора и направлена вверх. Начало координат по осям Х и Y расположено в центре ИГК. Расстояние от центра ИГК до уровня натрия принималось равным фактическому (55.3 см) при нахождении ИГК на отметке минус 4130 мм (на ближайшем к центру АЧ ТВС расстоянии). Составы материалов, используемые в расчетной модели и обозначенные на рисунке 3 цифрами, приведены в таблице 5.1.

a) общий вид модели б) сечение по ТВС с) сечение по подвеске ИГК

Рисунок 5.1  3-d модель ТВС и элеватора с подвеской ИГК

Таблица 5.1 – Составы материалов в расчетной 2-d модели, 10²⁴ см^-3

Элемент	Номер и наименование материала
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	Чехол ТВС - сталь ЭП-450	Сталь 12Х18Н9Т	Натрий	Газовая среда	ГП твэл	АЧ ЗМО, ЗСО и ЗБО	АЧ СТТ	АЧ СВУТ Н	НТЗВ, ВТЗВ, БЗВ	Чехол ТВС, натрий и гильза элеватора	Обечайки подвески и чехла
U						9.86E-03	8.00E-03	8.43E-03	1.06E-02
Pu							1.83E-03	1.84E-03
O				9.03E-06		1.97E-02	1.97E-02	1.89E-02	2.12E-02
Na			2.34E-02		7.91E-03	7.91E-03	7.91E-03	7.91E-03	7.91E-03	1.72E-02
Fe	7.17E-02	6.13E-02			8.73E-03	8.73E-03	8.73E-03	8.73E-03	8.73E-03	1.68E-02	4.91E-02
Cr	1.13E-02	1.65E-02			2.34E-03	2.34E-03	2.34E-03	2.34E-03	2.34E-03	4.01E-03	1.32E-02
Ni	2.00E-04	7.30E-03			1.88E-03	1.88E-03	1.88E-03	1.88E-03	1.88E-03	1.46E-03	5.84E-03
Mo	6.37E-04				1.72E-04	1.72E-04	1.72E-04	1.72E-04	1.72E-04	4.12E-05
Nb	2.02E-04									1.31E-05
Mn	2.57E-04	8.66E-04			2.25E-04	2.25E-04	2.25E-04	2.25E-04	2.25E-04	1.89E-04	6.93E-04
N				4.13E-05	7.91E-03

5.2.2 Генерация пространственной сетки и формирование расчетной модели (см. рисунок 5.1) проводились по коду BOT3P [18]. Радиальные размеры конструктивных элементов соответствуют реальным размерам или рассчитывались из условия эквивалентности реальных и модельных площадей соответствующих поперечных сечений элементов. Отдельные элементы конструкции ТВС и элеватора были гомогенизированы.

5.2.3 На всех границах расчетной модели использовалось граничное условие “вакуум”.