基于cosRMC的聚变堆输运-活化内耦合方法研究

TL329; 在聚变反应堆运行过程中,中子活化会导致大量放射性核素的产生,因此活化计算在反应堆的屏蔽设计和辐射安全分析中具有重要作用.本文基于蒙特卡罗粒子输运程序cosRMC的内置燃耗求解器Depth,开发了固定源模式下的内耦合输运-活化耦合计算功能.将该程序应用于中国聚变工程试验堆(Chinese Fusion Engineering Testing Reactor,CFETR)的第一壁(First-wall,FW)材料钢和面向等离子体部件(Plasma-facing Component,PFC)材料钨,分别使用连续能量截面和多群截面进行活化计算,并与活化程序ALARA进行对比验证,发现co...

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Published in核技术 Vol. 47; no. 5; pp. 55 - 70
Main Authors 王胜哲, 刘仕倡, 陈义学
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华北电力大学核科学与工程学院 北京 102206 01.05.2024
Subjects
cosRMC
活化计算
Fixed source mode
固定源
ALARA
聚变堆
Activation calculation
Fusion reactor
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2024.hjs.47.050007

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Summary:TL329; 在聚变反应堆运行过程中,中子活化会导致大量放射性核素的产生,因此活化计算在反应堆的屏蔽设计和辐射安全分析中具有重要作用.本文基于蒙特卡罗粒子输运程序cosRMC的内置燃耗求解器Depth,开发了固定源模式下的内耦合输运-活化耦合计算功能.将该程序应用于中国聚变工程试验堆(Chinese Fusion Engineering Testing Reactor,CFETR)的第一壁(First-wall,FW)材料钢和面向等离子体部件(Plasma-facing Component,PFC)材料钨,分别使用连续能量截面和多群截面进行活化计算,并与活化程序ALARA进行对比验证,发现cosRMC的计算结果与ALARA计算的结果符合良好,初步验证了开发的cosRMC程序输运-活化内耦合计算功能的正确性.与传统蒙特卡罗-活化计算程序的外耦合方式相比,内耦合方式蒙特卡罗不需要把中子能谱传给外部活化程序,而是在蒙特卡罗中子输运过程中嵌入计算活化相关的核素单群反应截面,动态更新中子能谱和材料信息,同时可以使用连续能量截面进行反应率计算,得到与实际问题的几何、能谱相关的反应截面,从而精确地考虑了共振区核截面的影响.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2024.hjs.47.050007