ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОПЛИВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ РЕАКТОРА ИГР

В работе представлены результаты расчетного нейтронно-физического моделирования облучательных устройств ID-M и WF с топливом реакторов ВВЭР-1000, APR-1400 и HPR-1000, размещаемых в центральном экспериментальном канале реактора ИГР. С использованием программного комплекса MCNP выполнены расчеты уран-водного соотношения, распределений удельного энерговыделения в твэлах и средней удельной мощности по высоте активной части топлива. Проведен анализ влияния конструктивных особенностей одностенных и двустенных облучательных устройств на нейтронно-физические характеристики топлива. Установлено, что применение облучательного устройства ID-M приводит к снижению среднего уровня удельного энерговыделения приблизительно на 45% по сравнению с устройством WF. Сопоставление расчетных характеристик облучательных устройств с параметрами реакторов ВВЭР-1000, APR-1400 и HPR-1000 показало возможность воспроизведения в реакторе ИГР, в течение 100–200 с, уровней энерговыделения, характерных для эксплуатации топлива энергетических реакторов. Полученные результаты могут быть использованы при подготовке внутриреакторных испытаний перспективного ядерного топлива, оценке тепловых режимов и обеспечении безопасности экспериментальных исследований.

1. Компьютерная модель реактора ИГР для стационарных нейтронно-физических расчетов: а. с. No 2738 от 27.12.16 Республика Казахстан / А.Д. Вурим, В.М. Котов, Р.А. Иркимбеков, Л.К. Жагипарова, А.А. Байгожина.

2. MCNP User’s Manual Code Version 6.2. Los Alamos National Laboratory Tech. Rep. LA-UR-17-29981. Los Alamos, NM, USA. October 2017.

3. Жанболатов О.М., Иркимбеков Р.А., Мухамедов Н.Е. Расчет диаграммы мощности экспериментального устройства с конвертором нейтронов. Вестник НЯЦ РК. 2020;(4):82-87. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-4-82-87

4. Seken, D.M.; Surayev, A.S.; Irkimbekov, R.A.; Vityuk, G.A.; Mukhamedov, N.Y.; Zhanbolatov, O.M.; and Vityuk, V.A. (2025) «Development Of A Neutronic Model Of The Wwer-1000 Reactor Facility Core,» Eurasian Journal of Physics and Functional Materials: Vol. 9: No. 2, Article 6. DOI: https://doi.org/10.69912/2616-8537.1248

5. Секен, Д., Сураев, А., Иркимбеков, Р., Жанболатов, О., Витюк, Г., Мухамедов, Н., Витюк, В. (2025). Расчет выгорания топлива в реакторной установке ВВЭР-1000. Recent Contributions to Physics, 94(3), 32–42. https://doi.org/10.26577/RCPh20259434

6. Какимова Г.Г., Иркимбеков Р.А., Сураев А.С. Разработка и верификация нейтронно-физической модели реактора APR-1400. Вестник НЯЦ РК. 2025;(4):5-11. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2025-4-5-11

7. UK HPR1000 GDA. Pre-Construction Safety Report. Chapter 5: Reactor Core. HPRGDA-PCSR-0005. Rev. 001. June 2020. RWM Reference LL/35516003. URL: UK HPR1000 Reactor Core Report (дата обращения: 05.05.2026).

8. 8 ENDF/B-VII.0: next generation evaluated nuclear data library for nuclear science and technology. Nuclear Data Sheets (2006).