全谱系中子学计算程序FSAR的研发进展及其共振方法初步验证

TL33; 为满足覆盖广域中子能量范围的先进反应堆研发需求,中国核动力研究设计院开发了先进反应堆全谱系中子学计算程序FSAR.FSAR程序是基于确定论两步法计算策略、由二维截面生成计算程序和三维堆芯计算程序组成的中子学计算程序.二维截面生成程序采用超细群条件下的子群方法进行共振自屏效应处理,在共振计算中嵌入特征线方法求解慢化方程以获得精确的共振自屏截面.在截面生成计算中采用特征线方法求解二维组件的中子通量密度,从而获得少群均匀化截面.全谱系先进反应堆中子能量跨度大,不同的中子平均自由程导致了全堆芯局部非均匀性和全局空间耦合效应强烈.为更好地处理上述效应,截面生成计算中采用了超均匀化方法和泄漏修...

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Published in原子能科学技术 Vol. 57; no. z1; pp. 26 - 34
Main Authors 张斌, 王连杰, 卢迪, 赵晨, 刘佳艺
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 核反应堆系统设计技术重点实验室,中国核动力研究设计院,四川成都 610041 20.07.2023
Subjects
全谱系
三维堆芯计算
three-dimensional core simulation
resonance self-shielding effect
二维截面生成计算
two-dimensional cross section generation
advanced reactor
full neutron spectrum
先进反应堆
共振自屏效应
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2023.youxian.0160

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Abstract TL33; 为满足覆盖广域中子能量范围的先进反应堆研发需求,中国核动力研究设计院开发了先进反应堆全谱系中子学计算程序FSAR.FSAR程序是基于确定论两步法计算策略、由二维截面生成计算程序和三维堆芯计算程序组成的中子学计算程序.二维截面生成程序采用超细群条件下的子群方法进行共振自屏效应处理,在共振计算中嵌入特征线方法求解慢化方程以获得精确的共振自屏截面.在截面生成计算中采用特征线方法求解二维组件的中子通量密度,从而获得少群均匀化截面.全谱系先进反应堆中子能量跨度大,不同的中子平均自由程导致了全堆芯局部非均匀性和全局空间耦合效应强烈.为更好地处理上述效应,截面生成计算中采用了超均匀化方法和泄漏修正模型进行均匀化截面修正.堆芯计算程序采用离散纵标法进行三维中子输运计算,采用微观燃耗计算方法模拟堆内全寿期内各核素的消耗和累积.本文采用快谱、中间能谱及热谱条件下的计算问题对FSAR程序共振计算方法进行了初步验证.计算结果表明,对于不同能谱条件下的测试问题,FSAR程序均能够获得与参考解符合较好的有效共振截面,具备良好的全中子能谱共振效应处理能力.
AbstractList TL33; 为满足覆盖广域中子能量范围的先进反应堆研发需求,中国核动力研究设计院开发了先进反应堆全谱系中子学计算程序FSAR.FSAR程序是基于确定论两步法计算策略、由二维截面生成计算程序和三维堆芯计算程序组成的中子学计算程序.二维截面生成程序采用超细群条件下的子群方法进行共振自屏效应处理,在共振计算中嵌入特征线方法求解慢化方程以获得精确的共振自屏截面.在截面生成计算中采用特征线方法求解二维组件的中子通量密度,从而获得少群均匀化截面.全谱系先进反应堆中子能量跨度大,不同的中子平均自由程导致了全堆芯局部非均匀性和全局空间耦合效应强烈.为更好地处理上述效应,截面生成计算中采用了超均匀化方法和泄漏修正模型进行均匀化截面修正.堆芯计算程序采用离散纵标法进行三维中子输运计算,采用微观燃耗计算方法模拟堆内全寿期内各核素的消耗和累积.本文采用快谱、中间能谱及热谱条件下的计算问题对FSAR程序共振计算方法进行了初步验证.计算结果表明,对于不同能谱条件下的测试问题,FSAR程序均能够获得与参考解符合较好的有效共振截面,具备良好的全中子能谱共振效应处理能力.
Author 刘佳艺
卢迪
赵晨
王连杰
张斌
AuthorAffiliation 核反应堆系统设计技术重点实验室,中国核动力研究设计院,四川成都 610041
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Keywords 全谱系
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