Abstract Since many years, various core designs have been proposed to improve the safety of sodium fast reactors. The macroscopic parameters that are the sodium void worth and the Doppler constant were focusing attention because they are the easiest way to evaluate the core behavior in case of transient, even if this simplified approach has been improved by the use of quasi-static transient evaluations (A,B,C or K,G,H coefficients). To reduce the positive sodium void worth, different designs have been proposed by different countries: by using axially or radially heterogeneous core, addition of sodium plenum, addition of fertile layers,… The CFV (Low Void worth Core) is based on these past designs and propose a combination of different specific geometries, precisely defined, to highly reduce the sodium void worth to a negative value. The main performances of the oxide core are conserved, compared to a similar homogeneous core. Each specificity of the CFV is studied: height of the fissile zone, height and position of the fertile layer, height of the sodium plenum, thickness of the fissile plugs, need of a boron upper protection and the use of different fissile heights depending on the radius. The paper presents the inequalities which governs the CFV geometry. The physical phenomena are described and explained. The different safety issues are also discussed: decoupling risk linked to the insertion of the fertile layer, the elementary feedback coefficients, the simplified approach of the A,B,C coefficients and a calculation of a Loss of Flow transient with the MACARENA system code.

中文翻译：

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基于轴向异质几何形状的低空隙价值磁芯设计 ('CFV')

摘要 多年来，人们提出了各种堆芯设计来提高钠快堆的安全性。钠空隙值和多普勒常数等宏观参数备受关注，因为它们是在瞬态情况下评估堆芯行为的最简单方法，即使这种简化方法已通过使用准静态瞬态评估得到改进（ A、B、C 或 K、G、H 系数）。为了减少钠空隙的正值，不同的国家提出了不同的设计：通过使用轴向或径向异质芯、添加钠气室、添加肥沃层……CFV（低空隙值芯）基于这些过去的设计并提出了精确定义的不同特定几何形状的组合，以将钠空隙值大大降低到负值。与类似的均质核相比，氧化物核的主要性能得以保留。研究了 CFV 的每个特性：裂变区的高度、肥沃层的高度和位置、钠气室的高度、裂变塞的厚度、硼上部保护的需要以及根据不同的裂变高度使用不同的裂变高度半径。本文介绍了控制 CFV 几何的不等式。对物理现象进行了描述和解释。还讨论了不同的安全问题：与插入肥沃层相关的解耦风险、基本反馈系数、A、B、C 系数的简化方法以及使用 MACARENA 系统代码计算的流动损失瞬态。研究了 CFV 的每个特性：裂变区的高度、肥沃层的高度和位置、钠气室的高度、裂变塞的厚度、硼上部保护的需要以及根据不同的裂变高度使用不同的裂变高度半径。本文介绍了控制 CFV 几何的不等式。对物理现象进行了描述和解释。还讨论了不同的安全问题：与插入肥沃层相关的解耦风险、基本反馈系数、A、B、C 系数的简化方法以及使用 MACARENA 系统代码计算的流动损失瞬态。研究了 CFV 的每个特性：裂变区的高度、肥沃层的高度和位置、钠气室的高度、裂变塞的厚度、硼上部保护的需要以及根据不同的裂变高度使用不同的裂变高度半径。本文介绍了控制 CFV 几何的不等式。对物理现象进行了描述和解释。还讨论了不同的安全问题：与插入肥沃层相关的解耦风险、基本反馈系数、A、B、C 系数的简化方法以及使用 MACARENA 系统代码计算的流动损失瞬态。需要硼上部保护和根据半径使用不同的裂变高度。本文介绍了控制 CFV 几何的不等式。对物理现象进行了描述和解释。还讨论了不同的安全问题：与插入肥沃层相关的解耦风险、基本反馈系数、A、B、C 系数的简化方法以及使用 MACARENA 系统代码计算的流动损失瞬态。需要硼上部保护和根据半径使用不同的裂变高度。本文介绍了控制 CFV 几何的不等式。对物理现象进行了描述和解释。还讨论了不同的安全问题：与插入肥沃层相关的解耦风险、基本反馈系数、A、B、C 系数的简化方法以及使用 MACARENA 系统代码计算的流动损失瞬态。