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一种获取快中子反应堆少群截面参数的混合计算方法  
 【申请号】  CN201710269812.X  【申请日】  2017-04-20
 【公开号】  CN107145721A  【公开日】  2017-09-08
 【申请人】  西安交通大学  【地址】  710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号
 【共同申请人】  
 【发明人】  郑友琦;杜夏楠;曹良志;吴宏春
 【国际申请】    【国际公布】  
 【进入国家日期】  
 【专利代理机构】  西安智大知识产权代理事务所 61215  【代理人】  何会侠
 【分案原申请号】  
 【国省代码】  61
 【摘要】  一种获取快中子反应堆少群截面参数的混合计算方法,通过将蒙特卡洛方法与确定论方法相结合,利用蒙特卡洛方法精细考虑快堆组件的共振效应,计算各个核素精确的多群微观总截面、裂变截面、弹性散射截面,同时利用确定论方法求解快堆组件的各阶弹性散射截面以及各阶中子通量矩,并以此将多群截面归并为少群截面;这种混合计算方法通用性强,适用范围广,可以产生高精度的快堆组件少群截面,为堆芯的核设计任务提供精确可靠的截面参数。
 【主权项】  一种获取快中子反应堆少群截面参数的混合计算方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1:针对所需计算的任一快堆组件,读取该组件的几何信息以及相应材料组分的核素信息;步骤2:针对步骤1读取的几何信息及材料组分信息,读取所有材料中各个核素的微观非弹性散射截面值、每次裂变释放中子数、裂变谱信息;步骤3:根据步骤1读取的信息,通过指定蒙特卡洛计算的输入信息建立相应的计算模型并进行计算;在计算过程中统计各个核素在各个区域中的多群总反应率、裂变反应率、弹性散射反应率以及中子通量密度分布;步骤4:利用步骤3获得的各核素的多群总反应率、裂变反应率、弹性散射反应率以及中子通量密度分布,利用公式(1)求得各核素的多群微观总截面、微观裂变截面以及微观弹性散射截面;式中:σx,g——第g群的微观截面,下标x指代微观总截面、微观裂变截面或微观弹性散射截面Rx,g——第g群的微观反应率,下标x指代微观总反应率、微观裂变反应率或微观弹性散射反应率φg——第g群的中子通量密度分布步骤5:利用公式(2)计算每个核素群到群的散射概率,再根据步骤4计算得到的各核素的多群微观弹性散射截面并利用公式(3)计算每个核素的弹性散射矩阵;式中:Fl(g→g')——第l阶由第g群散射到第g’群的散射概率α——(A‐1)2/(A+1)2,A为核素的原子质量μc——质心坐标系下的散射角余弦值f(E,μc)——散射概率函数Pls)——关于μs的l阶勒让德多项式μs——实验室坐标系下的散射角余弦值ΔEg——第g群的能群间隔式中:——第l阶由第g群散射到第g’群的弹性散射截面σs,g——第g群的弹性散射截面步骤6:根据由步骤2至步骤5获得的各个核素的多群微观截面信息,结合步骤1读取的组件几何信息及材料信息,进行基于确定论方法的中子输运方程的求解,以此获得多群的各阶中子通量矩分布;步骤7:基于步骤2至步骤5获得的多群微观截面信息以及步骤6求解得到的多群的各阶中子通量矩分布,并利用公式(4)、(5)对多群微观截面进行能群、空间的归并,从而得到组件的少群截面;式中:σx,G,I——第G群、属于第I区的微观截面,下标x指代微观总截面、微观裂变截面σx,g,i——第g群、属于第i区的微观截面,下标x指代微观总截面、微观裂变截面φg,i——第g群、属于第i区的中子通量密度分布Vi——第i子区域的体积式中:——第l阶由第G群散射到第G’群、属于第I区的微观散射截面——第l阶由第g群散射到第g’群、属于第i区的微观散射截面——第g群、属于第i区的第l阶的中子通量密度分布。
 【页数】  11
 【主分类号】  G06F19/00
 【专利分类号】  G06F19/00
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