BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ NĂM 2006-2007 Tên đề tài: Nghiên cứu phương án xây dựng Lò phản ứng nghiên cứu mới và thực hiện một số tính toán nơtron và thủy nhiệt để nhận dạng lò phản ứng (Mã số BO/06/01-04) Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu hạt nhân Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Nguyễn Nhị Điền 7434 30/6/2009 Đà Lạt, 3/2009 Đề tài: Nghiên cứu phương án xây dựng Lò phản ứng nghiên cứu mới và thực hiện một số tính toán nơtron và thủy nhiệt để nhận dạng lò phản ứng (Mã số BO/06/01-04. Hợp đồng thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ số 17/HĐ-ĐT ngày 20/11/2006) Những người tham gia thực hiện chính: TT Họ và tên Học hàm, học vị Nơi công tác 1 Nguyễn Nhị Điền PGS TS, NCVCC Viện NCHN 2 Nguyễn Việt Hùng KS, CVC Viện NLNTVN 3 Phạm Văn Làm KS, NCVC Viện NCHN 4 Lương Bá Viên ThS, NCV Viện NCHN 5 Lê Vĩnh Vinh CN, NCV Viện NCHN 6 Huỳnh Tôn Nghiêm ThS, NCV Viện NCHN 7 Nguyễn Minh Tuân CN, NCV Viện NCHN 8 Nguyễn Kiên Cường ThS, NCV Viện NCHN 9 Võ Đoàn Hải Đăng CN, NCV Viện NCHN 10 Lê Quang Trung CN, NCV Viện NCHN 11 Trang Cao Sử CN, NCV Viện NCHN 12 Trần Trí Viễn CN, NCV Viện NCHN Đà Lạt, 3/2009 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM BÁO CÁO TỔNG KẾT ðỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ NĂM 2006-2007 Tên ñề tài: Nghiên cứu phương án xây dựng Lò phản ứng nghiên cứu mới và thực hiện một số tính toán nơtron và thủy nhiệt ñể nhận dạng lò phản ứng (Mã số BO/06/01-04) Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu hạt nhân Chủ nhiệm ñề tài: PGS TS Nguyễn Nhị ðiền ðà Lạt, 3/2009 ðề tài: Nghiên cứu phương án xây dựng Lò phản ứng nghiên cứu mới và thực hiện một số tính toán nơtron và thủy nhiệt ñể nhận dạng lò phản ứng (Mã số BO/06/01-04. Hợp ñồng thực hiện ñề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ số 17/Hð-ðT ngày 20/11/2006) Những người tham gia thực hiện chính: TT Họ và tên Học hàm, học vị Nơi công tác 1 Nguyễn Nhị ðiền PGS TS, NCVCC Viện NCHN 2 Nguyễn Việt Hùng KS, CVC Viện NLNTVN 3 Phạm Văn Làm KS, NCVC Viện NCHN 4 Lương Bá Viên ThS, NCV Viện NCHN 5 Lê Vĩnh Vinh CN, NCV Viện NCHN 6 Huỳnh Tôn Nghiêm ThS, NCV Viện NCHN 7 Nguyễn Minh Tuân CN, NCV Viện NCHN 8 Nguyễn Kiên Cường ThS, NCV Viện NCHN 9 Võ ðoàn Hải ðăng CN, NCV Viện NCHN 10 Lê Quang Trung CN, NCV Viện NCHN 11 Trang Cao Sử CN, NCV Viện NCHN 12 Trần Trí Viễn CN, NCV Viện NCHN ðà Lạt, 3/2009 1 CÁC TỪ VIẾT TẮT AHR Advanced HANARO Reactor (Lò phản ứng HANARO cải tiến) BNCT Boron Neutron Capture Therapy (ðiều trị bệnh bằng bắt nơtron của Bo) BNL Bó nhiên liệu (Fuel assembly) BOC Beginning Of the Cycle (ðầu chu kỳ) CAR Control Absorber Rod (Thanh hấp thụ ñiều khiển) CHFR Critical Heat Flux Ratio (Tỷ số thông lượng nhiệt khủng hoảng) CNS Cold Neutron Source (Nguồn nơtron lạnh) Correlations Công thức/sự tương quan bán thực nghiệm DNB Departure from Nuleate Boiling (Tránh khỏi hiện tượng sôi bọt) EOC End Of the Cycle (Cuối chu kỳ) GDP Gross Domestic Product (Tổng sản phẩm quốc nội) HANARO High-flux Advanced Neutron Application Reactor HEU High-Enriched Uranium (Uranium ñộ giàu cao) HRPD High Resolution Powder Diffractometer (Nhiễu xạ kế phân giải cao) HTS Hydraulic Transfer System (Hệ chuyển mẫu bằng thuỷ lực) LEU Low-Enriched Uranium (Uranium ñộ giàu thấp) LOCA Loss Of Coolant Accident (Tai nạn mất chất làm mát trong bể lò) LOFA Loss Of Flow Accident (Tai nạn mất lưu lượng chất làm mát) LPƯHNðL Lò phản ứng hạt nhân ðà Lạt (Dalat Nuclear research reactor) LPƯNC Lò phản ứng nghiên cứu (Nuclear research reactor) MCHFR Minimum Critical Heat Flux Ratio (Tỷ số thông lượng nhiệt tới hạn/khủng hoảng cực tiểu) MOFIR Minimum Onset of Flow Instability Ratio (Tỷ số bắt ñầu mất ổn ñịnh dòng chảy cực tiểu) MTR Material Testing Reactor (Lò phản ứng thử vật liệu) NAA Neutron Activation Analysis (Phân tích kích hoạt nơtron) NDE Non-Destructive Evaluation (Kiểm tra không phá huỷ mẫu) NLNT Năng lượng nguyên tử (Atomic Energy) NR Neutron Radiography (Chụp ảnh nơtron) NTD Neutron Transmutation Doping (Kích thích chuyển hoá bằng nơtron) OFIR Onset of Flow Instability Ratio (Tỷ số bắt ñầu mất ổn ñịnh dòng chảy) ONB Onset of a Nucleate Boiling Margin (Dự trữ ñến khởi ñiểm sôi bọt) OPAL Open-Pool Australian Light-water reactor (Lò nước nhẹ dạng bể hở của Úc) PCS Primary Cooling System (Hệ làm mát vòng sơ cấp) PGNAA Prompt Gamma Neutron Activation Analysis (Phân tích kích hoạt nơtron gamma tức thời) PNS Polarized Neutron Spectrometer (Phổ kế phân cực nơtron) PTS Pneumatic Transfer System (Hệ chuyển mẫu bằng khí) RCS Reactor Control System (Hệ ñiều khiển lò phản ứng) RI Radioisotope Production (Sản xuất ñồng vị phóng xạ) RPS Reactor Protection System (Hệ bảo vệ lò phản ứng) RRS Reactor Regulating System (Hệ ñiều chỉnh công suất lò phản ứng) SANS Small Angle Neutron Scattering (Tán xạ nơtron góc hẹp) SCS Secondary Cooling System (Hệ làm mát vòng thứ cấp) SOR Shut Off Rods (Thanh ñiều khiển dập lò) 2 MỤC LỤC Trang CÁC TỪ VIẾT TẮT. 7 LỜI MỞ ðẦU.
8 Phần thứ nhất KHẢO SÁT, ðÁNH GIÁ CÁC ðẶC ðIỂM THIẾT KẾ CỦA MỘT SỐ LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU ðƯƠNG ðẠI TRÊN THẾ GIỚI. SƠ LƯỢC TÌNH HÌNH SỬ DỤNG LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI. CÁC YÊU CẦU CHUNG KHI KHẢO SÁT LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU. CÁC THÔNG TIN KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU ðƯƠNG ðẠI.
CÁC ðẶC TRƯNG CHÍNH ðỂ LỰA CHỌN LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU MỚI. Những ñặc ñiểm chung. Các ñặc trưng về vật lý lò phản ứng. Nhiên liệu sử dụng cho Lò phản ứng.
Các ñặc trưng về thủy nhiệt lò phản ứng. Hệ thống ñiều khiển và bảo vệ. An toàn Lò phản ứng. Các thiết bị thí nghiệm.
Các thiết bị khác. NHẬN XÉT CHUNG VỀ PHẦN THỨ NHẤT. 33 Phần thứ hai KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH CÁC ỨNG DỤNG CỦA LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU ðỂ ðỊNH HƯỚNG VIỆC LỰA CHỌN LOẠI LÒ CHO VIỆT NAM. CÁC ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG.
Thử nghiệm và phát triển nhiên liệu hạt nhân. Nghiên cứu chiếu xạ vật liệu. Phát triển cơ sở hạ tầng và hỗ trợ cho ngành công nghiệp. Thử nghiệm và hiệu chuẩn các thiết bị ño ghi bức xạ.
CÁC ỨNG DỤNG PHI NĂNG LƯỢNG. Sản xuất ñồng vị phóng xạ. Phân tích kích hoạt nơtron. Các hiệu ứng do chiếu xạ nơtron của lò phản ứng.
Nghiên cứu vật liệu trên các kênh ngang của Lò phản ứng nghiên cứu. Chụp ảnh nơtron. Phân tích kích hoạt nơtron gamma tức thời. ðiều trị bệnh bằng phương pháp chiếu xạ bắt nơtron của ñồng vị Bo.
Xác ñịnh tuổi ñịa chất. Tạo nguồn positron cho các nghiên cứu cơ bản. PHỤC VỤ CHO GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO. ðào tạo sinh viên kỹ thuật và công nghệ hạt nhân.
ðào tạo sinh viên an toàn bức xạ, công nghệ bức xạ và liên quan. Công tác giảng dạy cho sinh viên ngành vật lý, sinh học và liên quan. Tổ chức những buổi tham quan cho dân chúng. Tăng cường hợp tác nghiên cứu – ñào tạo.
TÓM TẮT PHẦN THỨ HAI. 68 Phần thứ ba THIẾT KẾ CƠ BẢN VỀ NƠTRON VỚI HAI LOẠI LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU MỚI ðỀ XUẤT CHO VIỆT NAM. CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ VỀ NƠTRON. Các yêu cầu sử dụng.
Các yêu cầu về chức năng. THIẾT KẾ VỀ NƠTRON. Cấu hình của các lò phản ứng. Phân tích về mặt hạt nhân và nơtron.
TÓM TẮT PHẦN THỨ BA. 97 Phần thứ tư THIẾT KẾ THỦY NHIỆT CƠ BẢN VỚI LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU LOẠI AHR ðỀ XUẤT CHO VIỆT NAM. MÔ TẢ VÙNG HOẠT LÒ PHẢN ỨNG VÀ HỆ LÀM NGUỘI SƠ CẤP. Vùng hoạt lò phản ứng và nhiên liệu.
Hệ làm nguội sơ cấp. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH. Các cơ sở và lưu ý trong thiết kế hệ làm nguội sơ cấp. Các tham số thủy nhiệt cho thiết kế vùng hoạt.
Phương pháp thiết kế thủy nhiệt. Chương trình phân tích và số liệu input chính. Các kết quả tính toán và thảo luận. TÓM TẮT PHẦN THỨ TƯ.
126 Phần thứ năm THIẾT KẾ THỦY NHIỆT CƠ BẢN VỚI LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU DÙNG NHIÊN LIỆU DẠNG TẤM LOẠI MTR ðỀ XUẤT CHO VIỆT NAM. MÔ TẢ VÙNG HOẠT LÒ PHẢN ỨNG VÀ HỆ LÀM NGUỘI SƠ CẤP. Vùng hoạt lò phản ứng và nhiên liệu. Hệ làm nguội sơ cấp.
CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH. Các cơ sở và lưu ý trong thiết kế hệ làm nguội sơ cấp. Các tham số thủy nhiệt cho thiết kế vùng hoạt. Phương pháp thiết kế thủy nhiệt.
CÁC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ THẢO LUẬN. ðặc trưng thủy nhiệt ở trạng thái dừng. Khả năng làm nguội bằng ñối lưu tự nhiên. Các phân tích chuyển tiếp giả ñịnh.
TÓM TẮT PHẦN THỨ NĂM. 145 Phần thứ sáu THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU MỚI Ở VIỆT NAM. SỰ CẦN THIẾT CỦA DỰ ÁN LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU MỚI. Các yêu cầu ñối với Lò phản ứng nghiên cứu mới.
Lợi ích nhận ñược khi có Lò phản ứng nghiên cứu mới. CÁC SỐ LIỆU CHÍNH ðƯỢC DÙNG ðỂ XÂY DỰNG DỰ ÁN. Phần kiến trúc – xây dựng. Cung cấp ñiện.
Thông gió và ñiều hòa không khí. Cấp thoát nước. DỰ KIẾN QUY MÔ ðẦU TƯ DỰ ÁN. TỔNG MẶT BẰNG VÀ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH CHÍNH.
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN SƠ BỘ VỀ CÔNG NGHỆ. Lò phản ứng nghiên cứu. Các phòng hóa phóng xạ ñể sản xuất ñồng vị phóng xạ. Các phòng thí nghiệm phân tích kích hoạt nơtron.
Chiếu xạ pha tạp ñơn tinh thể silic bằng kỹ thuật hạt nhân. Xử lý và quản lý chất thải phóng xạ. GIÁ THÀNH XÂY DỰNG, VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG LÒ PHẢN ỨNG. LỘ TRÌNH THỰC HIỆN DỰ ÁN XÂY DỰNG LÒ PHẢN ỨNG NGHIÊN CỨU.
Kinh nghiệm của Hàn Quốc với lò HANARO 30 MW. Kinh nghiệm của Úc với lò OPAL 20 MW. Bài học của Thái Lan với lò phản ứng 10 MW tại Ongkarak. Hình dung về lộ trình xây dựng Lò phản ứng tại Việt Nam.
Kế hoạch sơ bộ thực hiện dự án LPƯ nghiên cứu mới. NHU CẦU NHÂN LỰC CHO VẬN HÀNH VÀ KHAI THÁC LÒ PHẢN ỨNG. Giới thiệu chung. Thực tế về nhân lực trong quản lý, vận hành và khai thác sử dụng Lò phản ứng hạt nhân ðà Lạt.
Hình dung nhu cầu nhân lực ñể vận hành và sử dụng Lò phản ứng nghiên cứu công suất cao ở Việt Nam trong tương lai. TÓM TẮT PHẦN THỨ SÁU .
