料是指核電 機組每運行一年將堆芯中1/3的組件更換為新組件；同理，18個月1/2換料指核電機組每 運行18個月將堆芯中約1/2的組件更換為新組件；年度1/4換料則指核電機組每運行一年 將堆芯中約1/4組件更換為新組件。
[0039] 如上所述，由于控制棒接受的中子劑量正比于控制棒插入部分接受的累積中子通 量水平與輻照時間的乘積。首先，首先確定制棒插入部分接受的累積中子通量水平。
[0040] 具體地，如圖1所示，控制棒插入部分接受的累積中子通量水平可通過以下步驟 計算出：
[0041] SlO :選定包含中子通量測量通道以及R棒或G1/G2控制棒的燃料組件；
[0042] Sll :將燃料組件按照堆芯活性區軸向均分為16個節塊，并獲得某一節塊和控制 棒某一棒位對應堆芯活性區深度。參照圖2,控制棒位于225步對應的堆芯活性區高度為 3626. 17mm，控制棒5步對應的高度為133. 55mm，因此由5步、225步及每步移動的距離即可 通過插值獲得控制棒位于不同棒位時插入堆芯活性區的深度。
[0043] S12 :通過通量圖測量文件分別獲得控制棒插入部分（即控制棒某一棒位）接受 的累積中子通量水平a以及某一節塊接受的累積中子通量水平b。在此步驟中，通量圖測 量文件主要用于獲得堆芯軸向和徑向的真實功率分布，其中某一處的功率分布跟該處的實 際中子通量水平成正比關系。具體地，在現場進行堆芯通量圖測量時，當RIC(堆芯測量系 統）測量探頭到達堆芯活性區頂部往回抽時，開始進行堆芯相對活性值測量，每8mm測量一 個相對活性值。在相同堆芯條件下，該相對活性值正比于累積中子通量水平。RIC測量探頭 只能對有限的燃料組件的測量通道進行測量，RIC測量通道號碼與堆芯燃料組件所在位置 之間的關系以及控制棒組件在堆內位置信息分別如圖3和圖4所示，其中圖3和圖4中以 L1C05、L1C07 和 D1C13 為例。
[0044] 在圖3中，橫、縱坐標分別代表堆芯燃料組件和插入燃料組件內的控制棒定位用 的符號，橫坐標用字母表示，縱坐標用數字表示，橫縱坐標交叉點對應的數值代表的是RIC 測量探頭進入堆芯時的通道號碼。圖3中有157個小方框，每一個小方框代表全堆芯157 個燃料組件中的某一個，通過橫坐標的字母及縱坐標的數字來進行命名區分。同樣的，該命 名、區分及定位同樣適用于圖4的控制棒。
[0045] S13 :通過SCIENCE程序模擬計算出某一節塊接受的理論累積中子通量水平c。在 本步驟中，所述SCIENCE程序可以理論模擬計算出堆芯軸向和徑向的功率分布大小。
[0046] S14:根據控制棒插入部分接受的累積中子通量水平占某一節塊具有的累積中子 通量水平的比率a/b，對某一節塊接受的理論累積中子通量水平c做修正。在步驟S14中， 假設控制棒入部分的累積中子通量水平占某一節塊具有的累積中子通量水平的比率a/b =K，通過該比率系數K對某一節塊的理論累積中子通量水平c做修正，讓某一節塊實測累 積中子通量水平b與某一節塊理論累積中子通量水平c形成對應關系。同時，該比率系數 K還可以應用到其它相同的燃料管理模式和相近的循環燃耗中進行計算。
[0047] S15 :推算控制棒插入部分接受的累積中子通量水平。在步驟S15中，根據控制棒 插入部分的深度所對應的節塊數以及所述節塊數具有的理論累積中子通量水平，計算出控 制棒插入部分接受的理論累積中子通量水平。
[0048] 進一步地，作為優選的實施例，控制棒插入部分接受的累積中子通量水平的計算 步驟還包括：
[0049] S16:當控制棒插入深度超出了堆芯活性區頂部的第一個節塊，它的理論累積中子 通量水平c除了作修正外，還需要使用相鄰兩個節塊的理論累積中子通量水平通過差值的 方法來確定。請參考圖5,當所述控制棒插入深度超出堆芯活性區頂部的第一節塊假設為 1. 3節塊，即控制棒已完全穿過第一節塊并有部分位于第二節塊中，此時所述1. 3節塊對 應的理論累積中子通量水平Cl.3需要使用相鄰兩個節塊的理論累積中子通量水平通過差 值的方法來確定。具體地，假設第一節塊的理論累積中子通量水平C 1S 5n/cm2*s，第二節 塊的理論累積中子通量水平(^為8n/cm2*s，此時所述1. 3節塊的理論累積中子通量水平 c,3應該為第一節塊的理論累積中子通量水平C1+第二節塊中的部分（0.3節塊）理論累 積中子通量水平Ca 3，現假定第二節塊中的〇. 3節塊的理論累積中子通量水平為X，此時有 ，則X = 2. 4n/cm2*s，因此所述I. 3節塊的理論累積中子通量水平X = 5+2. 4 = 7. 4n/cm*s〇
[0050] 由于采用SCIENCE程序模擬計算出來的理論累積中子通量水平單位為n/cm2*s， 輻照時間單位以s為單位，但實際應用中選用燃耗作為輻照時間更為廣泛，因此如果能夠 用燃耗表達累積中子通量水平單位中的輻照時間，將能使得問題的分析得到簡化。
[0051 ] 而且由于理論模擬計算中涉及到的中子通量均指正常滿功率運行工況下的中子 通量，滿功率運行時有關系 IEFPD = 40MWD/TU，其中，EFPD (Equivalent Full Power Days 等 效滿功率天）。將等效滿功率天換算為EFPS (Equivalent Full Power Second等效滿功率 秒），IEFPD = 40MWD/TU = 86400EFPS，這樣中子通量單位滿功率下 n/cm2*s = n/cm2*EFPS =2160n/cm2*MWD/TU，這樣使得中子通量與燃耗之間建立了明確關系。
[0052] 其次，確定輻照時間：
[0053] 由于理論計算的累積中子通量水平已經考慮了循環燃耗效應，因此累積中子通量 水平單位中的燃耗即輻照時間取控制棒已經經歷過的循環燃耗總和。下表1為不同燃料管 理方式下控制棒接受的循環輻照時間（MWD/TU)。
[0055] 在上述基礎上，分析控制棒插入部分接受的累積中子通量水平影響因素。首先考 慮控制棒插入部分接受的累積中子通量水平與控制棒在堆芯的位置關系。表2為D1C13、 150MWD/TU滿功率下1/4堆芯初始燃耗為0的各控制棒在225步位置接受的累積中子通量 水平。（E17 ηΛαι?ΦΜΤντυ))
[0057] 表2為四分之一對稱堆芯結構圖。表2最左上角頂點代表堆芯中心，一個空格代 表一個燃料組件寬度。G1/0. 7302表示該位置處插入燃料組件的控制棒為G1，該初始燃耗 為O的控制棒Gl在堆芯循環燃耗為150MWD/TU滿功率下1/4堆芯在225步位置接受的累 積中子通量水平為0. 7302*Ε17 (ηΛα?ΦΜΤντυ))，其他數字含義類似。這樣，由表中可以看 出，控制棒Gl距離堆芯中心的距離為4個燃料組件寬度，而控制棒R2距離堆芯中心距離約 為2. 828個燃料組件寬度，因此控制棒Gl距離堆芯中心的距離明顯大于控制棒R2。但控制 棒Gl接受的累積中子通量水平明顯高于控制棒R2,但堆芯其他地方的控制棒接受的累積 中子通量水平則隨著距離堆芯的距離增大而減小。這說明在相同初始燃耗和相同插入堆芯 深度的條件，控制棒距離堆芯中心的距離遠近與控制棒接受的累積中子通量水平大小之間 并無確定的關系。
[0058] 請再參照圖6至圖8,無論是18個月1/2換料的堆芯、年度1/4換料還是年度1/3 換料的堆芯，在相同功率，相同循環燃耗，相同插入堆芯深度以及在堆芯位于對稱位置處的 控制棒所接受的累積中子通量水平，與控制棒所在燃料組件的初始入堆燃耗并無確切的直 接關系，而受到周圍燃料組件的燃耗及接受的累積中子通量水平大小等因素的影響。
[0059] 由圖9至圖11可以看出，無論是18個月1/2換料的堆芯、年度1/4換料還是年度 1/3換料的堆芯，R棒在整個壽期內，在某一固定燃耗水平下，在正常的運行范圍內（通常R 棒運行于200步之上），插入堆芯越深，接受的累積中子通量水平越高。而上述結論，可以從 圖12至圖14中，BOL(壽期初）至EOL(壽期末）期間堆芯軸向平均功率分布圖得到驗證。 由于R棒正常運行范圍對應活性區為0mm-400mm，而在整個壽期內此活性區內的功率水平 均隨著活性區長度的增加而增加，因此必然導致R棒接受的累積中子通量水平也隨著插入 堆芯深度的增加而增加，這也從理論上驗證了本文背景中提及的控制棒腫脹位置為何在控 制棒下端部88-lOOmm部分，因為這一段的控制棒接受的累積