核电已经成为我国能源战略调整中重要的组成部分，为了充分发挥核电的价值，需要采取有效措施实现核电并网。需要注意的是，随着核电厂越来越多的建成运行，也开始不可避免地面对电网调峰任务。技术人员在进行调峰的过程中，需要仔细检测核反应堆的运行情况，在保证核燃料充分利用的情况下，保持核反应堆安全运行。核反应堆是核电厂的核心组成部分，同时也是最危险的部分，因此，需要对核反应堆采取科学合理的安全保护措施。本文以核电厂为主要内容，阐述核电厂调峰反应堆的主要特性，供大家参考借鉴。

以预测技术为核心故障预测与健康管理（PHM，Prognostics and Health Management)系统能够提高核电厂的运行安全性和维护经济性，获得越来越多的重视和应用。目前现有的PHM系统主要分为基于可靠性模型（Reliability-based）的PHM；基于物理模型（Model-based）的PHM；基于数据驱动（Data-driven）的PHM；融合型PHM方法等。同时，海上浮动式核电站以其调度灵活，有利于核电出口等优势受到业内广泛的重视，成为未来核电发展的趋势之一。其中，核反应堆堆芯临界热流密度（CHF，Critical Heat Flux）限值是必须严格监视的热工参数，对于热能的传递与转化过程中各种依靠控制热流密度运行的换热设备，对核反应堆燃料棒束以及各种动力发动机等来说，一旦热流密度超过CHF值，将导致传热系数迅速下降，极可能造成设备烧毁口。因此，本文通过采用基于数据驱动的PHM方法，利用人工神经网络对海洋条件下核反应堆燃料棒束中的CHF数值进行预测，同时为进一步构造完整的核电PHM系统进行展望。

随着第三代压水堆核电技术不断发展，对于反应堆运行的灵活性要求不断提高，具有更高灵活性的保护系统已经成为第三代核电技术的必然要求，本文通过广泛调研国内外研究进展，详细阐述目前主流的新保护系统的发展路线，并分别对EPR和VVER-1000两种核电技术的在线保护系统进行深度分析与比较，理清系统设计思路。同时，开展保护阈值设计调研，基于提高系统灵活性角度考虑，推荐未来以非参数统计方法作为阈值设计方法。

微型核反应堆目前是国际上讨论非常热的一个话题，规模小、竞争力、以及市场应用都有广阔的前景。它是一种独特的小型反应堆系统，具有非能动的安全设计理念，而且模块化的建造能力，即插即用的概念，到现场后直接接入电网，与传统的能源相比具有很强的竞争力。针对微型核反应堆在我国的发展，提出我国在微型核反应堆核安全监管方面存在的问题和面临的挑战，同时提出监管方面的建议。为政府决策提供技术支撑，提供参考。

氦气是高温气冷反应堆的优选冷却剂，其导热系数在换热器设计和循环参数选取等环节中不可或缺的热物性参数。本文利用动态光散射法，测量了373.15 ~ 773.15 K和0.1 ~ 5 MPa范围内，氦气的热扩散系数。当取置信因子k = 2，置信度为95%时，实验系统的拓展不确定度为1.5%。利用多参数状态方程计算了氦气的密度和比热，根据热扩散率推导获得了氦气的导热系数，分析了氦气热扩散率和导热系数随温度和压力的变化规律。

补给水电导率升高，不但会影响到二回路系统凝结水、给水的水质，而且对蒸汽发生器排污水水质产生影响，严重时将直接影响到核安全。本文针对某核电1号机组补给水系统除盐水电导率升高问题，开展降低核电机组补水源除盐水电导率方法研究。通过分析，补给水系统水箱密封问题是造成除盐水电导率高的根本原因，经过对几种不同水箱密封形式的对比分析，优选出浮球密封法、充氮密封法和单层膜式柔性浮顶进行研究，通过试验获得了不同密封形式下的除盐水电导率随时间的变化趋势，分析了不同措施对减缓水箱内除盐水电导率上升作用机理，为电站后续采取系统改造措施提供了理论依据。

在核电厂换料堆芯设计过程中，如何实现快速准确定位最优装载方案，是广大换料设计工程师面对的主要挑战。目前在换料设计领域主要还是依靠换料工程师自身积累的丰富经验实现换料堆芯装载方案人工手动搜索，但依靠人工手动搜索的方式存在效率低下、装载方案评价不高的问题。随着人工智能、机器学习算法不断发展，研究人员开始尝试在换料设计过程中引入先进优化算法思想，辅助换料工程师提升工作效率与最终推荐装载方案表现。本文通过广泛阅读国内外相关文献，综合分析将人工智能思想应用于换料设计领域的主要路线，详细评价各个路线的优缺点，并对新兴的智能优化算法进行调研，结合反应堆换料堆芯方案搜索过程特点，提出两种未来有可能实现工程化的智能优化算法应用思路。

本文针对棒控小型堆反应性控制难度高、功率峰不易展平的特点，开展棒控小型堆堆芯性能优化研究。通过在燃料中弥散Gd2O3可燃毒物并对燃料富集度进行轴向分区，使得堆芯在满足反应性控制要求的前提下，达到增加堆芯寿期和降低堆芯功率峰因子的目的。