精确处理共振干涉效应的子群参数制作方法

传统子群参数制作方法在单共振核素的条件下计算子群参数。然而,该方法中的单共振核素假设与燃料成分中多种核素并存的情况不相符,不能精确处理多核素之间的共振干涉效应。针对此问题,提出了一种新的子群参数制作方法,使用多核素等效截面制作共振积分表,在子群参数制作过程中考虑共振干涉效应。计算结果表明,在不改变子群计算方法的情况下,新的子群参数可更精确地处理共振干涉效应。     

复杂几何燃料组件的共振自屏计算

共振参数计算是反应堆堆芯设计计算中的重要内容,传统的共振计算模型只适应于简单几何计算。本工作应用A.Hebert提出的子群共振自屏计算模型研制了复杂几何燃料组件的共振自屏计算程序。该程序能处理含有两种共振核素的复杂几何下的共振自屏。对一系列问题的数值校验计算表明,该模型在低富集度时具有较好的计算精度。     

子群法与特征线法结合的中子共振计算

传统的中子共振自屏计算方法采用了有理近似,局限于处理简单的共振模型,在处理复杂燃料栅元/组件时会引入较大误差。为提高复杂情况下共振计算的精度,将子群法共振模型与特征线方法结合,推导了子群法-特征线法方程。基于WIMSD格式的69群数据库,编制了可用于任意二维几何中子共振计算的SGMOC程序。通过数值验证表明,该程序计算结果与MCNP程序计算结果吻合良好,具有较高的计算精度与几何通用性。     

传统共振计算方法改进措施的初步可行性研究

基于等价理论通过预制的共振积分表来插值产生具体问题共振能区有效截面的方法是反应堆物理计算中传统的共振处理方法,有着十分广泛的应用。为弥补传统方法在处理空间效应和多核共振干涉效应方面尚存在的不足,本文以SCALE软件包中的CENTRM和NITAWL共振处理模块为工具,研究探讨了一种简便易行的改进措施,有望在今后的堆芯计算中得到应用。     

基于子群共振自屏方法的特征值隐式敏感性分析

采用经典微扰理论,高效地得到问题相关的多群截面的扰动对特征值的直接影响,即显式敏感性。应用广义微扰理论,推导了在子群共振自屏方法中,多群共振自屏截面对非共振核素截面的灵敏度系数的计算方法。结合前两项内容,得到非共振核素通过共振自屏过程对特征值的间接影响,即隐式敏感性。根据与显式灵敏度系数的比较,分析了隐式敏感性相对于显式敏感性的重要性。     

复杂燃料成分的多核素共振干涉计算方法研究

共振干涉现象广泛存在于反应堆系统中,是影响共振计算精度的重要因素之一。当前提出的干涉因子方法,其计算效率难以适用于燃耗过程中的复杂燃料成分。基于改进的伪核素理论与超细群慢化方程求解程序,提出了一种针对实际压水堆燃耗过程的快速共振干涉计算方法。对于燃耗过程中的复杂燃料成分,在均匀问题和压水堆栅元几何下进行了共振自屏分析。结果表明,该方法的计算精度与严格的超细群计算及蒙特卡罗方法相当,效率上优于干涉因子方法,适用于压水堆燃耗过程中的快速共振计算。     

燃料棒边缘效应下的子群共振计算方法研究

共振伪核素子群方法可用于处理燃料棒内部空间相关的共振干涉效应,然而该方法只能计算径向均匀核子密度的燃料棒问题,无法处理因边缘效应造成的径向核子密度非均匀分布的问题。针对此问题,基于改进的伪核素理论,提出了一种新的伪核素方法。计算结果表明,该方法解决了原始共振伪核素子群方法无法处理的边缘效应问题,相比于Bondarenko迭代法和干涉因子法,具有更高的精度。     

任意几何燃料组件共振自屏计算的Multiband方法

基于多邦方法(Multiband Method)理论模型,推导了多邦参数的计算公式.采用两邦与三邦相结合的方法,基于WIMSD4-69群数据库,编制了可用于任意几何燃料组件共振自屏计算的RESCAL程序.通过数值验证表明,RESCAL程序与MCNP程序的计算结果吻合很好,计算误差满足工程实际要求.由于WIMSD4-69群数据库本身的限制及拟合多邦参数方法的问题,使得RESCAL程序的计算精度受水铀比影响较大.     

聚变驱动次临界堆双冷嬗变包层多群中子截面数据库共振自屏效应计算与分析

依据聚变驱动次临界反应堆 (FDS I)系统设计方案 ,使用Njoy和Transx程序 ,制作了 2 5群、1 75群、62 0群忽略和考虑共振自屏效应的中子截面核数据库 ,用Anisn程序计算了系统的有效增殖系数和各种反应率。结果表明 ,共振自屏效应对FDS I系统的各种反应率有很大的影响。     

中子通量探测丝的自屏因子计算

中子通量探测丝的自屏因子计算李兆桓（中国原子能科学研究院）关键词自屏因子，探测丝，中子散射影响在许多情况下，热中子反应堆内的中子通量是采用丝状探测器测量的。这类探测器的自屏大，不易处理。本文采用一种方法，既考虑中子散射的影响，又能获得较满意的结果。现...     

基于等价理论的压水堆包壳材料共振计算方法研究

共振自屏效应的处理是影响压水堆组件程序反应性精度的主要因素之一,压水堆锆包壳材料同样具有共振自屏效应,忽略其影响会对反应性造成100～300 pcm(1 pcm=10^-5)的偏差。目前,主要通过提供经验上的参考稀释截面与包壳等价理论处理包壳材料的共振自屏效应,但并未对其适用性及精度进行完整的分析。因此,本文采用DRAGON程序,通过一系列压水堆算例对这2种方法进行测试,确定包壳共振自屏效应的主要影响因素以及这2种方法的适用性。结果表明,包壳材料的共振自屏效应仅仅与包壳区的原子核密度、厚度、慢化区的水铀比有关,并且参考稀释截面方法可以满足大部分典型压水堆系统的计算精度,但是对于包壳区尺寸、原子核密度、慢化区水铀比变化较大的系统计算精度较差,而包壳等价理论计算精度和普适性强,可用于不同类型压水堆系统包壳材料的共振自屏计算。     

Resonance Treatment for Double Heterogeneity Based on Subgroup Method

The improved subgroup method coupled with Sanchez-Pomraning method (ISSP) was proposed for the resonance self-shielding calculation of double heterogeneity (DH) problems. ISSP employed a fine-mesh energy structure to avoid the extra resonance interference treatment. The DH subgroup fixed source equations and the neutron slowing-down equations were established to obtain the effective resonance cross-section in particle and matrix. Finally, the transport calculation under DH condition was carried out. By contrast with the continuous-energy Monte Carlo method and the ultra-fine group method, numerical verification results indicate that ISSP could provide resonance cross-section in DH condition accurately and effectively.     

基于子群方法的双重非均匀性共振计算方法研究

为计算双重非均匀性条件下的共振截面,提出了耦合Sanchez Pomraning方法的改进的子群方法(ISSP)。ISSP采用精细化共振能群结构来规避共振干涉处理,通过求解双重非均匀性条件下的子群固定源方程和慢化方程得到颗粒和基体等各材料的有效共振截面,最后进行双重非均匀性条件下的输运计算。数值结果表明,与连续能量蒙特卡罗程序及超细群计算结果相比,ISSP可精确高效地计算双重非均匀性条件下的共振截面。     

Neutron Self-Shielding Factor of Scattering-Predominant Resonance Foils

The neutron self-shielding factor of ⁵⁹Co resonance foil as an example of foils whose scattering cross section predominate over their absorption cross sections was obtained by both Monte Carlo method (analog) and the collision probability method for various thicknesses of the foil. Also, the transmission and reflection probabilities of neutrons which have various energies near the resonance energy were obtained, and the effects of multiple scattering of neutrons on the neutron self-shielding factor are discussed.

The neutron self-shielding factors obtained by the Monte Carlo method and by the collision probability method agreed well with each other in the cases Σ t ～ 4.0, in which the Monte Carlo method requires considerably longer machine time. Although for the cases of large Σ t (～4.0) the agreement is not always good because of the flat flux approximation in the collision probability method, the calculation time by Monte Carlo is conveniently short. A combination of both methods is useful in obtaining the neutron self-shielding factor of resonance foils.