Skip to content
Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter August 31, 2018

Study of neutron-physical characteristics of VVER-1200 considering feedbacks using MCU Monte Carlo code

Untersuchung der neutronenphysikalischen Eigenschaften von VVER-1200 mit dem Monte-Carlo-Programm MCU unter Berücksichtigung von Rückkopplungen
A. S. Bikeev, E. V. Bogdanova, E. K. Kosourov, D. A. Shkarovsky and M. A. Kalugin
From the journal Kerntechnik

Abstract

The purpose of the work is to calculate VVER-1200 neutron-physical characteristics that are important for safety using MCU Monte Carlo code for an independent verification of the accuracy of design calculations of the first fuel cycle. The calculations were carried out before the startup of the first VVER-1200 power unit. A full-scale computer model of VVER-1200 was developed using the design documentation of the fuel assemblies and the reactor facility. Special attention was given to the accurate specification of the geometry and material description of the core and its immediate environment. The full-scale VVER-1200 model allows performing Monte Carlo calculation of some safety-relevant characteristics for which it is impossible or extremely difficult to carry out full-scale reactor experiments. In total, more than 110 different states were calculated; five states were calculated taking feedbacks into account. For all calculations, the neutron-physical characteristics obtained by means of the MCU code were used to verify the BIPR-7A and the PERMAK-A codes.

Kurzfassung

Ziel der Arbeiten ist es, die für die Sicherheit von Kernkraftwerken wichtigen neutronenphysikalischen Eigenschaften des VVER-1200 mit Hilfe des Monte-Carlo-Programms MCU zu berechnen, um die Genauigkeit der Auslegungsberechnungen des ersten Brennstoffkreislaufs unabhängig zu überprüfen. Die Berechnungen wurden vor der Inbetriebnahme des ersten VVER-1200 Kraftwerks durchgeführt. Anhand der Konstruktionsdokumentation der Brennelemente und der Reaktoranlage wurde ein maßstäbliches Computermodell des VVER-1200 entwickelt. Besonderes Augenmerk wurde auf die genaue Spezifikation der Geometrie und Materialbeschreibung des Kerns und seiner unmittelbaren Umgebung gelegt. Das Modell VVER-1200 ermöglicht die Durchführung von Monte Carlo Berechnungen einiger sicherheitsrelevanter Kenngrößen, für die es unmöglich oder extrem schwierig ist, vollständige Reaktorexperimente durchzuführen. Insgesamt wurden mehr als 110 verschiedene Zustände berechnet; fünf Zustände wurden unter Berücksichtigung von Rückkopplungen berechnet. Für alle Berechnungen wurden die mit Hilfe des MCU-Codes ermittelten neutronenphysikalischen Eigenschaften zur Verifikation der Programme BIPR-7A und PERMAK-A.


* E-mail:

References

1 Kalugin, M. A.; Oleynik, D. S.; Shkarovsky, D. A.: Overview of the MCU Monte Carlo software package. Ann. Nucl. Energy82 (2015) 54, 10.1016/j.anucene.2014.08.032Search in Google Scholar

2 Bikeev, A.S.; Kalugin, M.A.; Oleynik, D.S.; et al.: MCU Code Precision Calculation of a Full-Scale VVER-1000 Model Considering Feedbacks. M&C 2017. International Conference on Mathematics & Computational Methods Applied to Nuclear Science & Engineering, April 16–20, 2017, Jeju, KoreaSearch in Google Scholar

3 Bikeev, A. S.: Precision Calculations of Some Neutron-Physical Characteristics of VVER-1000 Using the MCU Code. Atomic Energy118 (2015) 23410.1007/s10512-015-9985-6Search in Google Scholar

4 Bikeev, A. S.; Marin, S.V.; Sukhino-Khomenko, E. A.: A comparison of the FA's models with the detailed and simplified description in the MCU code calculations. Kerntechnik78 (2013) 33010.3139/124.110386Search in Google Scholar

5 Bikeev, A. S.; Shkarovskiy, D. A.; Kalugin, M. A.: The status of KASKAD-MCU interface. First International Conference of the KASKAD Users Club, April 24–25, 2014, Moscow, RussiaSearch in Google Scholar

6 Computing resources of the federal collective usage center Complex for Simulation and Data Processing for Mega-science Facilities at NRC “Kurchatov Institute”, http://ckp.nrcki.ru/Search in Google Scholar

7 Gorodkov, S. S.; Shishkov, L. K.; Sukhino-Khomenko, E. A.: MCU calculation of spacing grid influence on FA's axial power distribution. 20th AER Symposium on VVER Reactor Physics and Reactor Safety, September 20–24, 2010, Espoo, FinlandSearch in Google Scholar

Received: 2017-12-11
Published Online: 2018-08-31
Published in Print: 2018-08-27

© 2018, Carl Hanser Verlag, München