上个世纪 50 年代,加拿大根据其基本国情在特殊的历史条件下开发了压力管式重水堆(PHWR)核电技术,这就是独树一帜的坎杜(CANDU)型重水堆发展的开始。CANDU 堆相比一般的压水堆在设计上有显著的区别。这些特点也给它带来了安全方面的诸多优势。加拿大原子能公司(AECL)与清华大学开展了国际合作,以开发新一代的钍基先进坎杜堆(TACR)。本论文工作正是在这一背景之下开展的相关研究。本论文为钍基先进坎杜堆(TACR)满足非能动安全要求的慢化剂系统进行概念设计,并用热工水力分析程序 CATHENA Mod3.5c/Rev1 分析反应堆在全厂断电情况下的失流事故,以评价所设计的系统。本文首先介绍了各类型反应堆的非能动堆芯余热排出系统设计,并在此基础上提出 TACR 的非能动慢化剂系统概念设计方案。论文中用 CATHENA 程序对反应堆慢化剂系统重水回路、能动的轻水回路和非能动的轻水回路建立了模型,对冷却剂失流事故进行了计算分析。通过考察事故后的慢化剂系统的温度、压力及流量等参数的变化趋势,验证了非能动原理在慢化剂系统设计中应用的可行性,分析了慢化剂系统对冷却堆芯的作用。计算表明,失流事故后非能动慢化剂系统能够及时带走堆芯的剩余发热。另外,本文还整理了 CATHENA 程序使用方法,介绍了程序使用中积累的经验。