Tải bản đầy đủ (.pdf) (121 trang)

Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố cơ học thủy nhiệt đến thanh nhiên liệu sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân VVER AES 2006 trong quá trình vận hành bình thường

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.47 MB, 121 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYỄN CÔNG ĐỨC

Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố cơ học, thủy nhiệt đến
thanh nhiên liệu sử dụng trong lị phản ứng hạt nhân VVER
AES-2006 trong q trình vận hành bình thường

Chuyên ngành: KỸ THUẬT HẠT NHÂN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. NGUYỄN TUẤN KHẢI

Hà Nội – 2018


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là cơng trình khoa học chưa được cá nhân hoặc tổ
chức nào công bố. Tất cả các số liệu trong luận văn đều trung thực, khách quan và
có nguồn gốc rõ ràng. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn do tơi tự tìm hiểu,
phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam.
Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.
Tơi xin chịu mọi trách nhiệm về cơng trình nghiên cứu của riêng mình!
Hà Nội, ngày


tháng

năm 2018

Tác giả Luận văn

Nguyễn Công Đức


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn đến q thầy cơ giáo đã tham gia giảng dạy lớp cao
học khóa 2015B, chuyên ngành Kỹ thuật hạt nhân, các thầy cô Viện Đào tạo Sau
đại học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Lãnh đạo Viện Kỹ thuật hạt nhân và
Vật lý môi trường – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, tạo
điều kiện cho em trong q trình học tập và hồn thành luận văn này.
Xin cảm ơn nhóm thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của q trình vận
hành đến tính chất của nhiên liệu và vỏ thanh nhiên liệu trong lò phản ứng VVER1000” gồm TS. Trần Đại Phúc và một số cá nhân khác đã giúp đỡ tơi trong q
trình thực hiện Luận văn.
Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Tuấn Khải
đã định hướng và truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm vô
cùng quý báu trong nghiên cứu khoa học giúp em thực hiện và hoàn thành luận văn
này.
Mặc dù bản thân đã rất cố gắng nhưng chắc chắn luận văn khơng tránh khỏi
những thiếu sót, rất mong được nhận những ý kiến đóng góp bổ sung của q thầy
cơ và các bạn.
Tác giả Luận văn

Nguyễn Công Đức


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

MỤC LỤC
DANH MỤC THUẬT NGỮ ..................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... 3
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................ 4
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
A. Cơ sở thực hiện Luận văn ...................................................................................... 1
B. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2
C. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 2
D. Cấu trúc luận văn.................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 4
1.1. Tổng quan tình hình phát triển cơng nghệ lị phản ứng VVER ........................... 4
1.2. Đặc điểm lò phản ứng hạt nhân VVER-AES2006 ............................................... 6
1.3. Đặc điểm thiết kế của thanh nhiên liệu hạt nhân ............................................... 10
1.4. Các biến đổi nhiên liệu dưới tác dụng bức xạ trong điều kiện vận hành lò phản
ứng ............................................................................................................................. 16
1.5. Những biến đổi cơ nhiệt nhiên liệu hạt nhân trong lò phản ứng.............................. 28
1.6. Các quá trình nhiệt thủy lực học và nhiên liệu hạt nhân trong lò phản ứng ...... 42
1.7. Những biến đổi hóa học của nhiên liệu hạt nhân trong lị phản ứng ................. 51
CHƯƠNG 2. CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN NHIÊN LIỆU FRAPCON-3.568
2.1. Tổng quan chương trình FRAPCON-3.5 ........................................................... 68
2.2. Cấu trúc và phương pháp tính của chương trình FRAPCON-3.5 ...................... 71
2.3. Mơ hình chính của chương trình FRAPCON-3.5 .............................................. 75
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH ĐẶC TRƯNG THANH NHIÊN LIỆU TVS-2006. 83

3.1. Đặc điểm thiết kế thanh nhiên liệu TVS-2006 ................................................... 83
3.2. Tiêu chuẩn chấp nhận sử dụng trong phân tích ................................................. 83
3.3. Phương pháp phân tích và mơ hình hóa ............................................................. 88
3.4. Đánh giá thiết kế thanh nhiên liệu TVS-2006.................................................... 89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 109
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 111

1


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

DANH MỤC THUẬT NGỮ
Từ viết tắt
BWR
BTNLHN
CHF
DNB
IAEA
LOCA
LWR
NO
NMĐHN
PCI
PCMI
PWR
RIA

SCC
TNLHN
US. NRC
VVER
(WWER)
ε
σ

Tiếng Anh
Boiling Water Reactor
Critical Heat Flux
Departure from Nuclear
Boiling
International Atomic Energy
Agency
Loss Of Coolant Accident
Light Water Reactor
Normal Operation
Pellet Cladding Interaction
Pellet Cladding Mechanical
Interaction
Pressurized Water Reactor
Reactivity Initiated Accident
Stress Corrosion Cracking
United State Nuclear
Regulatory Commission
Vodo-Vodyanoi
Energetichesky Reactor/WaterCooled Water-Moderated
Energy Reactor
Strain

Stress

2

Tiếng Việt
Lò phản ứng hạt nhân nước sơi
Bó thanh nhiên liệu hạt nhân
Thơng lượng nhiệt tới hạn
Dời khỏi sự sôi nhân
Cơ quan Năng lượng nguyên tử
quốc tế
Tai nạn/sự cố mất chất tải nhiệt
Lò phản ứng hạt nhân nước nhẹ
Vận hành bình thường
Nhà máy điện hạt nhân
Tương tác viên gốm - vỏ bọc
Tương tác cơ học viên gốm-vỏ bọc
Lò phản ứng hạt nhân nước áp lực
Tai nạn/sự cố khởi phát độ phản ứng
Rạn nứt do ăn mòn ứng suất
Thanh nhiên liệu hạt nhân
Ủy ban Pháp quy hạt nhân Hoa Kỳ
Lò phản ứng hạt nhân nước áp lực
kiểu Nga
Biến dạng
Ứng suất


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ


Nguyễn Công Đức

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1. Một số thơng số thiết kế lị phản ứng hạt nhân VVER-AES2006 .............7
Bảng 1. 2. Các thông số chính của vùng hoạt VVER-AES2006 [1] ..........................8
Bảng 2. 1. Các khối chính của chương trình FRAPCON-3.5 [3] ............................71
Bảng 3. 1. Dữ liệu phân bố công suất dọc trục tương đối của thanh nhiên liệu [12] 89
Bảng 3. 2. Các kết quả tính tốn độ bền thanh nhiên liệu .........................................97
Bảng 3. 3. Các kết quả tính tốn biến dạng hình học thanh nhiên liệu ...................102
Bảng 3. 4. Các kết quả tính tốn độ dày lớp oxit và hàm lượng hydro tích lũy .....104

3


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Cơng Đức

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1: Các thế hệ lị phản ứng hạt nhân VVER ....................................................6
Hình 1. 2. Mơ hình tổ hợp thiết bị vịng sơ cấp lị phản ứng VVER-AES2006 .........9
Hình 1. 3. Bó thanh nhiên liệu lị phản ứng hạt nhân VVER-AES2006 [12] ...........10
Hình 1. 4. Thanh nhiên liệu theo thiết kế của Hoa Kỳ-Châu Âu (KSPN-Hàn Quốc)
...................................................................................................................................11
Hình 1. 5. Bó thanh nhiên liệu theo thiết kế của Hoa Kỳ-Châu Âu (Westinghouse)
...................................................................................................................................12
Hình 1. 6. Thanh nhiên liệu tiêu chuẩn sử dụng trong lị phản ứng VVER-1000 ....13
Hình 1. 7. Thanh nhiên liệu hạt nhân VVER-AES2006 ...........................................16
Hình 1. 8. Tác động của bức xạ nơtron trên vật liệu rắn ...........................................19
Hình 1. 9. đồ mô tả năng lượng, khoảng chạy, số lượng khuyết tật tạo ra trong quá

trình phân rã α và phân hạch UO2 (spph- sản phẩm phân hạch, n.t- nguyên tử) ......22
Hình 1. 10. Tổn thất năng lượng, khu vực dừng lại của mảnh vỡ hạt nhân và hạt α
trong UO2 (Ed là năng lượng ngưỡng chuyển dịch khỏi nút mạng) ..........................23
Hình 1. 11. Các khuyết tật trong mạng lưới làm thay đổi tính chất vật liệu .............26
Hình 1. 12. (a). Sự biến đổi các tính chất của vật liệu theo mật độ dòng nơtron, (b)
Sự thay đổi tế bào mạng tinh thể hợp kim zirconi dưới tác dụng chiếu xạ...............27
Hình 1. 13. Phân bố nhiệt độ giữa nhiên liệu và chất làm mát phụ thuộc cơng suất
nhiệt tuyến tính ..........................................................................................................34
Hình 1. 14. Sự thay đổi vi cấu trúc nhiên liệu UO2 phụ thuộc nhiệt độ và độ cháy .37
Hình 1. 15. Sự biến đổi hình dạng viên gốm và vỏ thanh nhiên liệu trong lị phản ứng [4]
...................................................................................................................................37
Hình 1. 16. Ảnh hưởng của nhiên liệu tới vỏ bọc E110RXA tại các giai đoạn khác
nhau trong lị phản ứng VVER: ................................................................................38
Hình 1. 17. Thử nghiệm thay đổi độ cong thanh nhiên liệu TVSA và TVS-2 theo
chiều cao ....................................................................................................................38
Hình 1. 18. Đặc trưng biến dạng theo thời gian của quá trình rão vật liệu ...............40
Hình 1. 19. Dữ liệu về quá trình mỏi của hợp kim zircaloy-2 đã chiếu xạ ...............41

4


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Cơng Đức

Hình 1. 20. Biến dạng hình học thanh nhiên liệu, (a) kiểu chữ S, (b) kiểu chữ C [6]
...................................................................................................................................48
Hình 1. 21. Quan hệ giữa độ cong bó thanh và độ lệch khỏi kích thước khe hở danh
định giữa các bó thanh ..............................................................................................48
Hình 1. 22. Tỷ lệ các dạng ăn mòn khác nhau trên vỏ bọc nhiên liệu ở Mỹ [4] .......51

Hình 1. 23. Các phản ứng chính xảy ra trong ba giai đoạn của quá trình .................53
Hình 1. 24. Trạng thái vỏ bọc phản ánh các q trình hóa - lý phức tạp diễn ra trong
thanh nhiên liệu hạt nhân ..........................................................................................56
Hình 1. 25. Sơ đồ vi cấu trúc của zirconi oxit tạo thành trong các điều kiện khác
nhau ...........................................................................................................................57
Hình 1. 26. Cơ chế ăn mịn dạng hạch ......................................................................58
Hình 1. 27. Hiện tượng rạn nứt do ăn mịn ứng suất (SCC) .....................................65
Hình 1. 28. Sự phụ thuộc của SCC gây ra bởi hơi iot vào thời gian phơi chiếu .......65
Hình 2. 1. Sơ đồ giản lược của chương trình FRAPCON-3.5 [3].............................69
Hình 2. 2. Lưu đồ tính tốn của chương trình FRAPCON-3.5 [3] ...........................72
Hình 2. 3. Lưu đồ gọi các thủ tục con của chương trình FRAPCON-3.5 [3] ...........74
Hình 2. 4. Phân bố nhiệt độ thanh nhiên liệu hạt nhân [3]........................................76
Hình 2. 5. Lưu đồ tính tốn nhiệt độ nhiên liệu và vỏ bọc [3] [4] ............................76
Hình 2. 6. Phân bố điểm lưới sai phân [3] ................................................................78
Hình 2. 7. Lưu đồ tính tốn biến dạng đàn hồi [3] ....................................................80
Hình 3. 1. Tốc độ sinh nhiệt tuyến tính của thanh nhiên liệu TVS-2006 [12]..........89
Hình 3. 2. Nhiệt độ trung bình của nhiên liệu trong 4 chu kỳ vận hành ...................92
Hình 3. 3. Nhiệt độ trung bình tâm nhiên liệu theo chiều dọc thanh nhiên liệu .......92
Hình 3. 4. Nhiệt độ trung bình lớp vỏ bọc theo chiều dọc thanh nhiên liệu .............93
Hình 3. 5. Nhiệt độ bề mặt bên ngoài lớp vỏ bọc theo chiều dọc thanh nhiên liệu ..93
Hình 3. 6. Tỷ lệ phát tán khí phân hạch của thanh nhiên liệu ...................................94
Hình 3. 7. Tỷ lệ phát tán khí phân hạch theo trục thanh nhiên liệu ..........................94
Hình 3. 8. Áp suất khí bên trong thanh nhiên liệu ....................................................95

5


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Cơng Đức


Hình 3. 9. Độ cháy trung bình của thanh nhiên liệu trong 4 chu kỳ vận hành .........95
Hình 3. 10. Độ cháy theo chiều dọc thanh nhiên liệu ...............................................96
Hình 3. 11. Ứng suất hiệu dụng của vỏ bọc theo trục thanh nhiên liệu ....................98
Hình 3. 12. Ứng suất tiếp tuyến của vỏ bọc theo trục thanh nhiên liệu ....................99
Hình 3. 13. Biến dạng tiếp tuyến của vỏ bọc theo trục thanh nhiên liệu ..................99
Hình 3. 14. Biến dạng đàn hồi tiếp tuyến của vỏ bọc theo trục thanh nhiên liệu ...100
Hình 3. 15. Biến dạng đàn hồi hướng trục theo trục thanh nhiên liệu ....................100
Hình 3. 16. Biến dạng đàn hồi hướng tâm theo trục thanh nhiên liệu ....................101
Hình 3. 17. Độ giãn dài của vỏ bọc thanh nhiên liệu trong quá trình vận hành .....102
Hình 3. 18. Tốc độ rão của vỏ bọc theo trục thanh nhiên liệu ................................103
Hình 3. 19. Tốc độ phồng nở của nhiên liệu theo trục thanh nhiên liệu .................103
Hình 3. 20. Độ dày lớp oxit trên bề mặt vỏ bọc theo trục thanh nhiên liệu ............105
Hình 3. 21. Hàm lượng hydro tích lũy trong vỏ bọc theo trục thanh nhiên liệu .....105

6


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

MỞ ĐẦU
A. Cơ sở thực hiện Luận văn
Trong nhiều năm qua, thiết kế thanh nhiên liệu sử dụng trong các loại lò phản
ứng hạt nhân không ngừng được cải tiến nhằm tối ưu hóa các đặc trưng vận hành
trong vùng hoạt lị phản ứng. Trong suốt quá trình cải tiến nhiên liệu, các thay đổi
chủ yếu tập trung vào hình dạng, vật liệu, cấu trúc và kích thước của thanh nhiên
liệu nhằm đáp ứng các điều kiện vận hành khác nhau của lò phản ứng. Do đó, các
dự đốn sát về hiệu năng nhiên liệu trở nên rất quan trọng đối với việc thiết kế và

đánh giá an toàn thanh nhiên liệu hạt nhân (TNLHN). Điều này cho phép vận hành
nhà máy điện hạt nhân một cách hiệu quả và an toàn; tăng hiệu quả kinh tế và quản
lý nhiên liệu hạt nhân.
Trong những năm gần đây, các cơ quan, viện nghiên cứu của Việt Nam đã các
nghiên cứu về lò phản ứng hạt nhân như: các đề tài nghiên cứu về lò phản ứng nước
nhẹ của Mỹ và Nga (cơng nghệ lị AP-1000, VVER-1000, VVER-1200), nhưng vẫn
có rất ít các nghiên cứu, phân tích an tồn về các đặc tính cơ học, thủy nhiệt của
thanh nhiên liệu hạt nhân trong điều kiện vận hành bình thường. Hầu hết các
chương trình tính tốn được sử dụng hiện nay cho mục đích phân tích an tồn đa
phần chỉ về khía cạnh thủy nhiệt (chương trình RELAP5, RELAP/SCDAP,
CATHARE, MELCOR,…) hay về khía cạnh vật lý (MCNP, MVP, SRAC,…). Các
nghiên cứu và chương trình tính tốn về nhiên liệu hạt nhân còn rất hạn chế, đặc
biệt là về nhiên liệu của lò phản ứng VVER AES-2006.
Các kết quả nghiên cứu trong Luận văn sẽ trình bày những hiểu biết cần thiết
về đặc điểm cơng nghệ lị phản ứng, các đặc trưng thiết kế, cũng như ảnh hưởng của
quá trình vận hành đối với thanh nhiên liệu hạt nhân nhằm nâng cao năng lực phân
tích an tồn, phục vụ cho việc phân tích, đánh giá an tồn lò phản ứng hạt nhân.

1


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

B. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
- Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố cơ học, thủy nhiệt đến
thanh nhiên liệu sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân VVER AES-2006 trong
quá trình vận hành bình thường” đặt ra mục tiêu áp dụng chương trình
FRAPCON 3.5 để đánh giá sự tác động của các yếu tố cơ học, thủy nhiệt đến thanh

nhiên liệu của lò phản ứng VVER AES-2006, loại lò tiên tiến nhất của Liên bang
Nga hiện nay trong q trình vận hành bình thường; phân tích các đặc trưng của
thanh nhiên liệu trong trạng thái vận hành ổn định, phục vụ đánh giá thiết kế thanh
nhiên liệu sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân VVER-AES2006.
Luận văn nghiên cứu tập trung trong phạm vi đối với lò phản ứng nước áp lực
(VVER-1200), trong đó các vấn đề liên quan chủ yếu đến các đặc trưng của thanh
nhiên liệu trong trạng thái hoạt động ổn định của lò phản ứng. Các tính tốn cụ thể
được áp dụng đối với thanh nhiên liệu của lò phản ứng VVER-AES2006 bằng
chương trình tính tốn nhiên liệu FRAPCON-3.5.
C. Phương pháp nghiên cứu
• Phương pháp hồi cứu tài liệu: Nhằm thu thập tài liệu làm cơ sở lý luận cho
nội dung nghiên cứu. Tài liệu thu thập gồm có:
- Các tài liệu về sự phát triển của lĩnh vực điện hạt nhân trên thế giới, cũng
như sự cải tiến của các thế hệ lò phản ứng hạt nhân;
- Các quy định và tiêu chuẩn của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế
(IAEA), Ủy ban pháp quy Hoa Kỳ (US.NRC), Cơ quan pháp quy Liên Bang Nga về
việc đảm bảo vận hành nhà máy điện hạt nhân;
- Các tài liệu về công nghệ lò phản ứng hạt nhân VVER của Liên Bang Nga
bao gồm VVER-AES2006, trong đó có đặc trưng thiết kế của thanh nhiên liệu TVS2006;
- Các tài liệu về đặc trưng vận hành trong điều kiện bình thường của lị phản
ứng hạt nhân;

2


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

- Các công trình nghiên cứu về đặc trưng của thanh nhiên liệu trong lò phản

ứng hạt nhân;
- Các tài liệu về cơ sở tính tốn của chương trình tính tốn nhiên liệu
FRAPCON-3.5.
• Phương pháp trực quan: Sử dụng chương trình tính tốn nhiên liệu
FRAPCON-3.5 tính tốn các đặc trưng của thanh nhiên liệu hạt nhân VVERAES2006 trong điều kiện vận hành ổn định. Phân tích, đánh giá kết quả thu được và
so sánh với các tiêu chuẩn vận hành.
D. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm các phần sau:
- Phần mở đầu: Giới thiệu khái quát về đề tài, mục đích nghiên cứu, nhiệm
vụ nghiên cứu,…
- Phần kết quả nghiên cứu: Gồm 03 chương
• Chương 1: Tổng quan
• Chương 2: Chương trình tính tốn nhiên liệu FRAPCON-3.5
• Chương 3: Phân tích đặc trưng thanh nhiên liệu TVS-2006
- Phần kết luận và kiến nghị.
- Tài liệu tham khảo.
- Phụ lục.

3


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan tình hình phát triển cơng nghệ lị phản ứng VVER
VVER hay WWER (Vodo-Vodyanoi Energetichesky Reactor, Water-Cooled
Water-Moderated Energy Reactor) là loại lò phản ứng nước áp lực được các nhà
thiết kế Liên Bang Nga nghiên cứu và chế tạo từ những năm 60 của thế kỷ trước.

Trong các phiên bản của thế hệ lò VVER được thiết kế có mức cơng suất điện từ
300 MWe đến 1700 MWe, sử dụng nước nhẹ là chất làm chậm và đồng thời là chất
tải nhiệt, tương tự như loại lò phản ứng nước áp lực PWR. Tuy nhiên, VVER không
phải là một phiên bản của lò PWR do mang những đặc trưng riêng khác biệt trong
thiết kế và vật liệu sử dụng.
Một số đặc trưng riêng biệt của thế hệ lò VVER:
- Sử dụng bình sinh hơi nằm ngang, đảm bảo an toàn tối ưu đối với các nguy
cơ thường gặp như sự ăn mòn cơ học hay nứt gãy do ăn mòn ứng suất (SCC),… của
các ống trao đổi nhiệt, một trong những nguyên nhân dẫn tới tai nạn mất chất tải
nhiệt (LOCA);
- Sử dụng các bó nhiên liệu hạt nhân có cấu trúc dạng lục lăng;
- Khơng có các ống dẫn vào/ra ở đáy thùng lị;
- Sử dụng bình điều áp loại lớn, đảm bảo khả năng an toàn của lị phản ứng do
tích trữ lượng nước làm mát lớn.
Thế hệ lò VVER đầu tiên được xây dựng từ những năm 1960 ở Liên Xơ cũ.
Sau đó, các lị phản ứng VVER-440 và VVER-1000 được thiết kế và tiếp tục xây
dựng ở Liên Xô cũ và một số nước Đơng Âu khác, trong đó phiên bản VVER440/V230 với mức công suất điện 440 MWe là thiết kế phổ biến nhất. VVER440/V230 sử dụng 6 vòng làm mát sơ cấp với 6 bình sinh hơi nằm ngang, với hệ
thống an tồn có độ dư gấp đơi. Một phiên bản cải tiến khác của VVER-440 là
VVER-440/V213, đây là phiên bản đầu tiên đạt tiêu chuẩn an toàn hạt nhân của các
nhà thiết kế Liên Bang Nga. VVER-440/V213 được trang bị hệ thống cấp cứu vùng

4


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

hoạt khẩn cấp (ECCS) và hệ thống cấp nước phụ trợ (AFS) cũng như nâng cấp các
hệ thống khoanh vùng tai nạn.

Sau năm 1975, các nhà thiết kế Liên Bang Nga đã cho ra đời phiên bản
VVER-1000 với các cải tiến đáng kể hơn so với các phiên bản VVER trước đó.
VVER-1000 đáp ứng cơng suất điện 1000 MWe với 4 vịng làm mát sơ cấp có cấu
trúc được bao bọc bởi lớp vỏ nhà lò với hệ thống phun hơi nước giúp tải nhiệt dư
cho vỏ nhà lò. Các thiết kế lò phản ứng VVER-1000 được xây dựng kết hợp giữa
các hệ thống kiểm sốt an tồn chủ động, các hệ thống an tồn thụ động và các hệ
thống an tồn tịa nhà lò theo liên kết quy chuẩn với các lò phản ứng hạt nhân thuộc
thế hệ III của các nước phương Tây.
Phiên bản VVER-1000/V-320 được coi là phiên bản thiết kế tiêu chuẩn của
cơng nghệ lị VVER-1000. Dựa trên kinh nghiệm thiết kế, kinh nghiệm vận hành
các tổ lò VVER-1000/V-320 này, cùng với sự tiếp thu cơng nghệ từ lị PWR của
Tây Âu và đáp ứng các yêu cầu mới của các văn bản pháp quy Liên Bang Nga cũng
như các quy chuẩn quốc tế, các nhà thiết kế của Liên Bang Nga đã cho ra đời các
thiết kế mới với nhiều cải thiện về độ tin cậy, khả năng đáp ứng an tồn và tính kinh
tế như VVER-1000/V-428 (AES-91) hay VVER-1000/V-392 (AES-92).
Phiên bản VVER-1200 (VVER-AES2006) hiện tại đang là cải tiến mới nhất
của thế hệ VVER. Thiết kế VVER-AES2006 đáp ứng mức công suất điện 1.200
MWe với việc tối ưu hóa áp dụng cơng nghệ an tồn chủ động và thụ động. Điểm
khác biệt quan trọng của thiết kế VVER-AES2006 đó là khả năng thực hiện độc lập
các chức năng an tồn và khả năng hoạt động hài hịa giữa hai hệ thống an toàn chủ
động và thụ động.
Hai phiên bản khác nhau của thiết kế VVER-AES2006 là VVER-1200/V-491
(Viện thiết kế St. Peterburg) [1] và VVER-1200/V-392M (Viện thiết kế Moscow).
Hiện tại, thiết kế VVER-AES2006 đang được đầu tư xây dựng và chuẩn bị đưa vào
vận hành tại ba nhà máy Novovoronezh II, Leningrad II và Baltic (Kaliningrad)
(Liên Bang Nga). Ngồi ra, cịn rất nhiều nhà máy tại Liên Bang Nga cũng như các

5



Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

nước khác như Cộng hòa Séc, Thổ Nhĩ Kỳ hay Cộng hòa Belarus,… cũng đã lựa
chọn hoặc đang trong quá trình xem xét lựa chọn xây dựng theo thiết kế này.
Hiện nay, các thế hệ lò phản ứng VVER đang được vận hành, lắp ráp xây
dựng và xem xét lựa chọn rộng rãi tại nhiều quốc gia trên thế giới với sự đảm bảo
về mặt công nghệ như Ukraine, Iran, Trung Quốc, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ, Belarus,
Bangladesh, Bulgaria và Việt Nam. Hình 1.1 mơ tả các thế hệ phát triển lị phản ứng
hạt nhân VVER.

Hình 1. 1: Các thế hệ lị phản ứng hạt nhân VVER
1.2. Đặc điểm lò phản ứng hạt nhân VVER-AES2006
Lò phản ứng hạt nhân VVER-AES2006 là phiên bản thiết kế thuộc thế hệ III+
được hoàn thiện dựa trên cơ sở tích lũy kinh nghiệm thiết kế, kinh nghiệm vận hành
các lò phản ứng VVER-1000/V-320 ở Nga, cũng như kinh nghiệm xây dựng, vận
hành NMĐHN VVER ở Ấn Độ, Trung Quốc và nhiều quốc gia khác (Hình 1.2).
Các yêu cầu đặt ra đối với thiết kế là đảm bảo ba điều kiện cơ bản đó là áp dụng các
giải pháp và cách tiếp cận mới; đảm bào độ an toàn và hiệu quả kinh tế.
Hai phiên bản thiết kế của lị phản ứng VVER-AES2006 là V491 và V392M
hồn tồn tương tự nhau và cũng mang các đặc trưng của loại lị VVER với thiết kế
bình sinh hơi nằm ngang, bó thanh nhiên liệu hình lục lăng (Hình 1.3), ơ lưới nạp

6


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức


tải vùng hoạt dạng kênh tam giác. Tuy nhiên điểm khác biệt duy nhất giữa hai phiên
bản thiết kế này đó là dựa trên các cách tiếp cận khác nhau về hệ thống an tồn lị
phản ứng. Nếu như trong phiên bản VVER-AES2006/V392M tối ưu hơn về hệ
thống an toàn thụ động nhằm giảm sự phụ thuộc vào lỗi do con người thì phiên bản
VVER-AES2006/V491 lại tối ưu hơn về hệ thống an tồn chủ động khi có tới 4
kênh an tồn chủ động so với 2 kênh của phiên bản VVER-AES2006/V392M.
Các thành phần chính của lị phản ứng VVER-AES2006 bao gồm:
- Lị phản ứng;
- Hệ thống tuần hồn vịng sơ cấp;
- Hệ thống cân bằng áp suất vịng sơ cấp và bình điều áp;
- Hệ thống cấp/xả vòng sơ cấp, bao gồm bộ phận điều tiết axit boric;
- Hệ thống đường cấp nước và đường dẫn hơi vòng sơ cấp;
- Hệ thống kiểm sốt và bảo vệ;
- Hệ thống an tồn.
Bảng 1.1 trình bày một số đặc điểm thiết kế của lị phản ứng hạt nhân VVERAES2006.
Bảng 1. 1. Một số thông số thiết kế lị phản ứng hạt nhân VVER-AES2006
Thơng số

STT

Giá trị

1

Cơng suất nhiệt, MWt

3.200

2


Cơng suất điện tổ lị, MWe

1.198,8

3

Tuổi thọ lị phản ứng, năm

60

4

Độ khả dụng, %

0,92

5

Số vịng tuần hồn, vòng

4

6

Áp suất vòng sơ cấp, MPa

16,2

7


Nhiệt độ chất làm mát lối vào, oC

298,6

8

Nhiệt độ chất làm mát lối ra, oC

329,7

9

Lưu lượng chất làm mát, m3/h

85.600±2.900

10

Cơng suất 1 bình sinh hơi, t/h

1.602+112

11

Áp suất hơi, MPa

7,0

12


Nhiệt độ nước cấp, oC

225±5

7


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

Vùng hoạt của lị phản ứng hạt nhân VVER-AES2006 gồm 163 bó thanh
nhiên liệu và có tới 121 thanh hấp thụ của hệ thống bảo vệ và kiểm sốt (CPSAR)
(Bảng 1.2). Các bó thanh nhiên liệu được đưa vào trong cấu trúc vùng hoạt theo các
yêu cầu đáp ứng [14]:
- Công suất nhiệt danh định của vùng hoạt 3.200 MWt;
- Chu kỳ thay đảo nhiên liệu vận hành 12 tháng.
Chu trình nhiên liệu thiết kế của lò phản ứng VVER-AES2006 dựa trên các
yêu cầu thiết kế:
- Công suất điện danh định 1.200 MW (cơng suất nhiệt 3.200 MWt);
- Tăng chu trình nhiên liệu 4 năm với chu kỳ thay đảo 12 tháng;
- Tăng độ làm giàu nhiên liệu cực đại lên tới 5% U235 (4,95±0,05%);
- Thời gian đáp ứng và độ hiệu dụng của các hệ thống bảo vệ khẩn cấp đủ khả
dụng để đưa vùng hoạt vào trạng thái dưới tới hạn và duy trì trạng thái này trong
suốt quá trình làm nguội tới 100 oC mà không cần bơm dung dịch chứa boron;
- Đáp ứng chu trình nhiên liệu hiệu quả vận hành và tính kinh tế so với các lị
phản ứng thương mại của nước ngồi.
Bảng 1. 2. Các thơng số chính của vùng hoạt VVER-AES2006 [1]
Đặc điểm


Giá trị

Số bó thanh nhiên liệu (FA) trong vùng hoạt

163

Số bó thanh nhiên liệu chứa thanh hấp thụ CPSAR

121

Công suất nhiệt (danh định), MWt

3.200

Áp suất chất làm mát ở lối ra, MPa

16,2±0.3

Nhiệt độ chất làm mát ở lối vào, oС

298,2+2-4

Nhiệt độ chất làm mát ở lối ra, oС

328,9±5

Khoảng cách giữa các bó thanh nhiên liệu, m

0,236


8


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

Lưu lượng chất làm mát (tại nhiệt độ lối vào), m3/hr

83.420±2.900

Tiết diện thủy động vùng hoạt, m2

4,14

Chiều cao cột nhiên liệu (ở trạng thái lạnh), m

3,73

Thời gian thông thường FA trong vùng hoạt với chu kỳ thay đảo 3-4
hàng năm, chu kỳ
Thời gian cho phép tối đa FA ở trong vùng hoạt, EFPD

49.000

Thời gian hoạt động hiệu dụng cực đại của FA giữa các lần thay 8.400
đảo (đối với chu kỳ nhiên liệu 12 tháng), EFPD
Thời gian rơi của CPSAR sau tín hiệu dập lò scram, s


1,2-4,0

Tốc độ CPSAR trong chế độ kiểm sốt, m/s

0,02

Hình 1. 2. Mơ hình tổ hợp thiết bị vòng sơ cấp lò phản ứng VVER-AES2006

9


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Cơng Đức

Hình 1. 3. Bó thanh nhiên liệu lị phản ứng hạt nhân VVER-AES2006 [12]
1.3. Đặc điểm thiết kế của thanh nhiên liệu hạt nhân
Cơng nghệ chế tạo nhiên liệu lị phản ứng hạt nhân đã có lịch sử phát triển
trên 50 năm. Trong suốt hơn 50 năm qua, công nghệ chế tạo nhiên liệu hạt nhân
luôn luôn được cải tiến và phát triển. Để nâng cao hiệu suất của nhiên liệu hạt nhân,
các nhà thiết kế đã chú trọng cải tiến trên mọi phương diện đối với viên nhiên liệu,
thanh nhiên liệu hạt nhân và cấu trúc của bó thanh nhiên liệu hạt nhân. Ban đầu các
lò phản ứng hạt nhân như lò PWR với thiết kế nhiên liệu 14x14, 15x15, lò VVER
với thiết kế KA-S và lò ABWR với thiết kế 6x6, nay đã được cải tiến thành thiết kế
17x17, TVS-2M và 10x10. Về độ giàu của nhiên liệu, trước kia người ta sử dụng
nhiên liệu có độ làm giàu thấp, dưới 3,5% U235, nay độ giàu đã gia tăng lên đến 57% U235, UO2 + GD2O3 và MOX (UO2-PuO2).
Các loại nhiên liệu nói trên, từ cấu trúc lớp vỏ thanh nhiên liệu, màn lưới đệm,
các ống dẫn thanh điều khiển đến các cấu trúc của đầu trên và dưới của bó TNLHN
đều được cải tiến liên tục. Ngồi mục đích mang lại lợi ích về mặt tài chính, những
cải tiến trên có mục đích làm tối ưu hóa hiệu suất của TNLHN và bó TNLHN đối

với những hiện tượng vật lý nơtron, hiện tượng thủy nhiệt và thủy động học trong
vùng hoạt lò phản ứng.
Dựa trên thiết kế ban đầu của thanh nhiên liệu hạt nhân sử dụng trong lò phản
ứng nước áp lực của nhà máy điện hạt nhân đầu tiên, khối các nước Hoa Kỳ, Pháp,

10


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

Bỉ, Đức, Nga,… và sau đó là các nước Nhật Bản, Hàn Quốc đã phát triển các thiết
kế của mình với những đặc điểm riêng đáp ứng theo các yêu cầu cụ thể trong vận
hành. Về cơ bản thì hình dạng, thành phần cấu trúc của thanh nhiên liệu sử dụng
trong lò phản ứng nước áp lực của các thiết kế là như nhau. Trong đó, thanh nhiên
liệu có dạng hình trụ, các viên gốm nhiên liệu UO2/UO2-Gd2O3 được làm giàu đồng
vị (235U) ở mức thấp và nạp vào trong ống vỏ bọc bằng hợp kim zirconi, sau khi khí
heli được nạp vào thì hai đầu ống được hàn kín. Bên trong thanh có bộ phận lị xo
bằng thép khơng gỉ giúp ổn định cột nhiên liệu trong quá trình vận chuyển hoặc nạp
tải vào vùng hoạt. Tuy nhiên, theo hình dạng bó thanh nhiên liệu được lắp ráp và
cấu trúc nạp tải ô lưới nhiên liệu trong vùng hoạt, có thể tạm chia thiết kế của thanh
nhiên liệu hạt nhân thành 2 xu hướng đó là: Thanh nhiên liệu theo thiết kế của Hoa
Kỳ-Châu Âu (PWR) bao gồm các nước Hoa Kỳ, Pháp, Bỉ, Đức, Nhật Bản, Hàn
Quốc và thanh nhiên liệu theo thiết kế của Liên Bang Nga (VVER).
Đối với hệ thống nhiên liệu theo thiết kế của Hoa Kỳ-Châu Âu thì điểm chung
của khối các nước này đó là các thanh nhiên liệu được lắp ráp thành bó thanh có
dạng hộp vng kích thước 14x14, 15x15, 16x16 hoặc 17x17 thanh và cấu trúc nạp
tải ô lưới nhiên liệu trong vùng hoạt theo dạng kênh vuông. Sự khác biệt chủ yếu
trong các thiết kế đó là các thay đổi về kích thước của từng bộ phận cấu tạo và vật

liệu sử dụng làm vỏ bọc nhiên liệu như hợp kim M5 (Pháp), Zirlo (Hàn Quốc),
Zircaloy-4 (Pháp, Nhật Bản),… Tuy nhiên, đây đều là các loại vật liệu hợp kim của
zirconi với hàm lượng các nguyên tố thành phần khác nhau nhằm tăng cường một
số cơ tính riêng biệt để đáp ứng các u cầu vận hành.
Hình 1.4 mơ tả thiết kế thanh và bó thanh nhiên liệu hạt nhân theo thiết kế của
Hoa Kỳ-Châu Âu [9] [15].

Hình 1. 4. Thanh nhiên liệu theo thiết kế của Hoa Kỳ-Châu Âu (KSPN-Hàn Quốc)

11


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Cơng Đức

Hình 1. 5. Bó thanh nhiên liệu theo thiết kế của Hoa Kỳ-Châu Âu (Westinghouse)
Tương tự như thanh nhiên liệu hạt nhân PWR theo các thiết kế của Hoa KỳChâu Âu thì hình dạng, thành phần của thanh nhiên liệu trong các loại lò phản ứng
VVER (VVER/440, VVER-1000, VVER-1200) của Liên Bang Nga là như nhau.
Trong đó, các khác biệt chủ yếu là sự thay đổi về kích thước trong cấu trúc bó thanh
dạng lục lăng và cấu trúc nạp tải ô lưới nhiên liệu trong vùng hoạt theo dạng kênh
tam giác. Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của thiết kế lò phản ứng (mức công suất,
chu kỳ nhiên liệu,…) mà các thông số cụ thể của thanh nhiên liệu trong các lị phản
ứng VVER có thể khác nhau.
Trong các thiết kế cải tiến nhiên liệu, để tăng cường khả năng an toàn vận
hành, các nhà thiết kế đã đưa vào sử dụng các thanh nhiên liệu có thành phần nhiên
liệu là hỗn hợp UO2-Gd2O3. Do độ làm giàu nhiên liệu tăng đến ~5% dẫn đến độ
phản ứng trong vùng hoạt cao làm cho việc điều khiển lò phản ứng trong các chu kỳ
đầu thường rất khó khăn và phức tạp. Gadolini (Gd155, Gd157) là chất hấp thụ nơtron
mạnh, có khả năng cháy và phân hủy ngay trong vùng hoạt, vì vậy các thanh nhiên

liệu UO2-Gd2O3 có vai trị giữ độ phản ứng dự trữ ban đầu ổn định trong quá trình
12


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

khởi động của lò phản ứng, đồng thời cải thiện phân bố mật độ công suất của vùng
hoạt. Ngoại trừ bộ phận đệm lò xo được làm bằng thép 08X18H10T, các đầu nắp và
ống vỏ bọc nhiên liệu đều được làm bằng hợp kim zirconi E110 (Zr-1%Nb). Hợp
kim zirconi E110 là loại vật liệu có các đặc tính cơ học bền vững, tiết diện hấp thụ
nơtron nhiệt rất thấp và khả năng ít bị ăn mòn trong các điều kiện chiếu xạ của mơi
trường lị phản ứng. Hình 1.6 mơ tả đặc điểm của thanh nhiên liệu hạt nhân tiêu
chuẩn sử dụng trong lị phản ứng VVER-1000 [15].

Hình 1. 6. Thanh nhiên liệu tiêu chuẩn sử dụng trong lò phản ứng VVER-1000
Cơ sở của việc thiết kế thanh nhiên liệu TVS-2006 sử dụng trong lò phản ứng
VVER-1200 chủ yếu dựa trên kinh nghiệm thiết kế và vận hành trong các tổ lò
VVER-1000. Trong đó bao gồm các bài tốn chuẩn (benchmark) cũng như các tính
tốn, phân tích thực nghiệm trên thế giới thơng qua q trình hoạt động của các lị
phản ứng hạt nhân nước áp lực khác.
Về cơ bản, cấu trúc thiết kế thanh nhiên liệu TVS-2006 khơng có nhiều thay
đổi so với các thiết kế của thanh nhiên liệu sử dụng trong lị phản ứng VVER-1000,
trong đó bao gồm các phần đầu trên, đầu dưới và phần thân ống bằng lớp vỏ hợp
kim zirconi E110 (Zr-1%Nb). Thanh nhiên liệu có dạng ống hình trụ trong đó các
viên gốm nhiên liệu urani đioxit UO2 được nạp và nén giữ bởi các vòng đệm (tương
tự lò xo) trong ống hợp kim. Vỏ ống được chế tạo từ hợp kim Zr-1%Nb (E110), sau
đó hàn kín hai đầu để đảm bảo khơng làm rị rỉ chất phóng xạ. Tổng chiều dài của


13


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

thanh là 4033 mm, trong đó chiều cao cột nhiên liệu là 3730 mm. Đường kính ngồi
của thanh là 9,1±0,04 mm. Đường kính trong của thanh là 7,73±0,06 mm.
Tổng khối lượng nhiên liệu trong thanh liệu là 1,712 kg. Phần trên của thanh
nhiên liệu có một vùng trống cao 252 mm và được bơm đầy khí với áp suất 2,1
Mpa. Cột nhiên liệu bên trong ln được giữ ổn định bởi 40 vịng đệm, giúp hạn
chế tối đa tương tác cơ học giữa các viên gốm nhiên liệu với lớp vỏ bọc thanh nhiên
liệu và cân bằng dịch chuyển trong quá trình vận chuyển cũng như nạp tải nhiên
liệu. Bảng 1.3 trình bày một số thơng số thiết kế và Hình 1.7 mơ tả đặc điểm của
thanh nhiêu liệu TVS-2006.
Bảng 1.3. Các thông số thiết kế thanh nhiên liệu TVS-2006 [8]
Thông số
Giá trị
Viên gốm nhiên liệu UO2
Thành phần đồng vị urani:
U235, %khối lượng
U238, %khối lượng
U234, %khối lượng
U236, %khối lượng

3,58
96,36
0,03
0,03


Tổng khối lượng urani, % khối lượng

87,88

Tạp chất, % khối lượng

< 0,08

Độ làm giàu (U235), %

1,6-2,0-2,4-3,0-3,6-4,0-4,4

Tỷ số O/U

2,000-2,015

Mật độ nhiên liệu UO2, g/cm3

10,4-10,7

Kích thước hạt tinh thể, µm

10-20

Hình dạng viên gốm,

Hình trụ rỗng với lỗ trống ở tâm

Đường kính ngồi viên gốm, mm


7,6-0,03

Đường kính lỗ trống ở tâm, mm

1,2+0,2

Chiều cao viên gốm, mm

9,0-12,0

Lớp vỏ bọc nhiên liệu (Zr-1%Nb, E110)
Thành phần hợp kim:
Zr, % khối lượng

98,67-98,87

14


Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Công Đức

Nb, % khối lượng

0,9-1,1

O, % khối lượng


< 0,1

N, C, Si, Al, Mo, Ni, Fe, % khối lượng

< 0,13

Đường kính ngồi, mm

9,1±0,04

Đường kính trong, mm

7,73+0,06

Tính chất vật liệu (điều kiện tiêu chuẩn):
Nhiệt dung riêng, kJ/kg.oC

0,25

Hệ số dẫn nhiệt, W/m.oC

17,2

Mật độ, g/ cm3

6,55

Mô-đun Young, MPa

9,4x104


Tỷ số Poison, (theo trục/theo bán kính)

0,346/0,354

Giới hạn kéo đứt (theo trục/theo bán kính), MPa 380-440/360-420
Giới hạn đàn hồi (theo trục/theo bán kính), MPa 210-260/320-390
Thanh nhiên liệu
Hình dạng thiết kế

Xem Hình 4.6

Tổng chiều dài thanh, mm

4033,0

Chiều cao cột nhiên liệu, mm

3730

Khối lượng nhiên liệu trong thanh, kg

1,712

Chiều cao vùng trống trong thanh, mm

252

Áp suất khí ban đầu, MPa


2,1

Thành phần khí:
He, % thể tích

> 99,99

Tạp chất, % thể tích

< 0,01

Vịng đệm:

Thép khơng gỉ 12X18H10T

Số vịng

40

Đường kính ngồi, mm

7,5692

Đường kính dây xoắn, mm

1,00076

15



Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ

Nguyễn Cơng Đức

Hình 1. 7. Thanh nhiên liệu hạt nhân VVER-AES2006
Các kết quả thử nghiệm sau chiếu xạ đối với TNLHN VVER-1000 (TVSA,
TVS-2) cho thấy sự bền vững và ổn định về cấu trúc hình học của các loại thanh
nhiên liệu VVER-1000 trong điều kiện vận hành với độ cháy cao ~50 MWd/kgU.
Các thanh TVSA vận hành trong 6 chu kỳ nhiên liệu đáp ứng tốt các điều kiện về sự
oxit bề mặt lớp vỏ bọc. Đồng thời, các phân tích thử nghiệm cịn cho thấy để tăng
hiệu năng sử dụng và vận hành của TNLHN VVER-1000 trong điều kiện chu kỳ
nhiên liệu dài, độ cháy cao ~60 MWd/kgU thì các cải tiến trong thiết kế cần chú ý.
Trong một số năm gần đây, Việt Nam đã có một số nghiên cứu về lị phản ứng
hạt nhân nhưng trong đó chưa có các nghiên cứu, tính tốn và phân tích an tồn về
các đặc tính cơ-nhiệt của thanh nhiên liệu hạt nhân trong điều kiện vận hành bình
thường, đặc biệt là thanh nhiên liệu TVS-2006 của cơng nghệ lị phản ứng VVER
AES-2006. Do đó, việc nghiên cứu, tính tốn và phân tích sự biến đổi của thanh
nhiên liệu hạt nhân do các yếu tố cơ học, thủy nhiệt là cần thiết, đóng góp vào cơ sở
dữ liệu đối với việc nghiên cứu về nhiên liệu hạt nhân nói chung của Việt Nam.
1.4. Các biến đổi nhiên liệu dưới tác dụng bức xạ trong điều kiện vận hành lị
phản ứng
Nguồn phóng xạ trong lị phản ứng hạt nhân xuất phát từ các quá trình sau:
- Phân rã các đồng vị là thành phần nhiên liệu hạt nhân;

16


×