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燃耗信任制技术指在乏燃料储存运输等环节进行临界安全分析时,考虑乏燃料由于燃耗造成的反应性下降,并以此为基础进行计算评估,最终得到保守的计算结果即装载曲线指导工程实践。燃耗信任制技术的应用可以有效节约乏燃料储存空间、提高乏燃料运输效率、提高后处理的生产能力,最终降低相关环节的储存运输成本。然而,这一技术的应用必须在充分保证安全的基础上进行,燃耗信任制计算结果的保守性受到很多因素的影响,主要包括乏燃料的辐照历史效应、临界计算中影响保守性的因素、核截面数据的不确定性以及分析工具所带来的影响等。本文借助OECD/NEA发布的若干燃耗信任制临界安全基准题,使用美国核管会认可的SCALE5.1软件包中的有关模块,对上述影响因素进行计算分析,得出了相关参数保守性的有关结论,并从物理的角度对这些结论进行了解释和说明。首先,燃料组件在反应堆内会经历不同的燃烧过程,这使得燃料组件从反应堆里卸出时都有着不同的核素成分和反应性。然而,在燃耗信任制的应用中并不考虑每个组件的具体情况,而是形成一套包络的辐照历史效应参数以保证结果的保守性。辐照历史效应的研究主要考虑辐照历史参数、功率密度大小、可燃吸收体的存在以及控制棒运行历史对保守性取值的影响。其次,在运用燃耗信任制技术进行乏燃料储存、运输等环节的临界安全分析时,临界计算所采用的条件是否具有足够的包络性十分关键。本文对信任核素选取、乏燃料冷却时间以及端末效应等因素对乏燃料系统临界安全性的影响进行了研究,得出了各参数保守性的有关结论,并且从理论上解释了端末效应的形成原因。再次,无论在燃耗计算和临界计算中使用何种模型和参数,都不可避免地需要使用核截面数据进行计算。核截面数据是通过实验、理论等手段获得的,因此本身就存在着不确定性。本文介绍了SCALE5.1中敏感性分析模块的基本原理,并详细分析了无限栅元模型各种核素及反应类型的敏感性因子以及随燃耗的变化趋势,并以此为基础研究了核截面数据的不确定性对系统反应性不确定性的影响。最后,论文对SCALE5.1软件包中不同的核数据库和方法模块对燃耗信任制分析的影响进行了研究。本论文研究工作受国家“863”计划2009AA050706项目的资助。