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小型一体化反应堆与大型电站相比，因为其系统简单、安全性好、造价成本低的特点，受到了世界各发展中国家的关注；而板型燃料元件与棒形燃料元件相比，相同堆芯体积下的功率密度更大，燃料热稳定性更好，所以板型燃料元件的经济性与安全性能更优于棒形燃料元件。IP200为应用板型燃料元件的小型一体化反应堆，其堆芯物理设计方面的相关工作并未开展，所以有必要针对IP200的堆芯物理进行设计与计算。本文首先以IAEA的10MW的MTR组件为对象，通过由Studvisk公司开发的二维栅格燃耗计算程序HELIOS-1.11对其进行了组件燃耗计算，并选取了不同的计算条件对MTR组件进行了计算，并将计算结果与MTR基准题进行了比较。此外，本文在IP200的概念设计及稳态热工计算的基础上通过HELIOS-1.11对IP200的组件及堆芯物理参数进行了初步设计与计算，并在此基础上讨论了不同可燃毒物的设计方案对组件及堆芯物理特性的影响。最后，本文对IP200堆芯的控制棒设计及临界硼浓度进行了计算，并探讨了计算结果的合理性。通过与MTR的基准题结果进行比较，HELIOS-1.11的计算结果与基准题符合的较好，能用于板型燃料元件的燃耗计算，并且通过选取不同的计算条件进行了敏感分析得出了适用板型燃料元件计算的空间网格划分条件和面流耦合序数条件。此外，本文通过对IP200的组件及堆芯的初步设计与燃耗计算，确定了IP200的堆芯物理初步设计方案。通过对不同可燃毒物设计方案对组件及堆芯物理特性的影响的讨论，采用Gd2O3可燃毒物时对功率峰因子的影响较大，而对堆芯寿期影响较小；采用Er2O3可燃毒物时对堆芯的径向功率峰因子的影响较小，对堆芯的寿期影响较大。针对这两种可燃毒物的特点最终提出了采用Gd2O3可燃毒物和Er2O3可燃毒物在堆芯中混合布置的可燃毒物设计方案。经过对堆芯设计方案的稳态物理计算之后，IP200的设计方案能够满足径向功率峰因子、反应性温度系数、停堆深度等物理设计准则；而通过热工计算，燃料的最高温度及包壳的最高温度也在设计安全限值以下。所设计的IP200堆芯物理初步设计方案能够满足循环长度EFPD为500天的设计要求。为应用板型燃料元件的小型一体化压水堆IP200的堆芯物理设计提供了理论及参考依据。