检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2018年第2期52卷 295-301页

作者：张宏博汤春桃杨伟焱杨波上海核工程研究设计院上海200233

锆合金因具有耐腐蚀、耐辐照、低蠕变,以及较好的中子学性能等特点,被广泛用于制造压水堆燃料包壳管、定位格架等燃料组件构件。从中子物理学角度,锆同位素在中能区存在较为明显的共振现象。工业应用广泛的传统等价理论共振方法只考虑... 详细信息

锆合金因具有耐腐蚀、耐辐照、低蠕变,以及较好的中子学性能等特点,被广泛用于制造压水堆燃料包壳管、定位格架等燃料组件构件。从中子物理学角度,锆同位素在中能区存在较为明显的共振现象。工业应用广泛的传统等价理论共振方法只考虑燃料区的共振效应,对于包壳材料中锆同位素的共振现象,通常予以忽略,或简单以典型参考背景截面(通常为3×10-22 cm2)下产生的微观截面来考虑。这些传统处理方式可能会导致多达200~300pcm的反应性偏差。因此,基于对影响压水堆燃料包壳锆同位素有效共振截面的各种主要因素的分析,本文确定了一种预制截面表的锆同位素共振计算方法。数值结果表明,这种共振处理方法可提供较为准确的锆同位素多群微观截面,并能有效改善组件无限增殖因数的计算精度。此外,也对这种方法在弥散型燃料锆基体共振计算中的适用性进行了探讨。

关键词：锆同位素燃料包壳共振计算等价理论组件计算弥散型燃料

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基于子群方法的快谱共振计算方法研究

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原子能科学技术 2024年第12期58卷 2546-2555页

作者：俞荣君赵守智杨睿宋英韵张崇霍兴凯中国原子能科学研究院核工程设计研究所北京102413

为了应对特征线精细几何计算对传统快谱共振计算方法带来的挑战,基于具有良好的几何适应性和计算精度的子群方法,对快谱共振截面计算进行了研究。采用伪共振核素法处理多核素间的共振干涉效应,具有较高精度的同时,能够避免Bondarenko迭... 详细信息

为了应对特征线精细几何计算对传统快谱共振计算方法带来的挑战,基于具有良好的几何适应性和计算精度的子群方法,对快谱共振截面计算进行了研究。采用伪共振核素法处理多核素间的共振干涉效应,具有较高精度的同时,能够避免Bondarenko迭代方法计算耗时的缺点。结合粒子群算法对子群参数进行求解,得到的子群参数具有较高的拟合精度。最后基于特征线方法对中国实验快堆(CEFR)和美国裂变星表电源系统(FSP)的单栅元问题进行了验证。计算结果表明,对于验证的快谱栅元问题,截面最大相对偏差分别为2%、3%,特征值绝对偏差分别为54 pcm、146 pcm。本文方法可以有效处理快谱中的共振截面计算问题。

关键词：快谱共振计算子群方法伪共振核素粒子群算法

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基于等效几何理论的复杂几何燃料共振计算方法研究

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原子能科学技术 2022年第2期56卷 249-260页

作者：曹璐刘宙宇贺清明曹良志西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 西北核技术研究所陕西西安710024

针对各种研究堆、实验堆以及新型反应堆中广泛应用的复杂几何燃料的共振计算难题,本文基于全局-局部耦合策略开展了可处理复杂几何燃料的等效几何共振计算方法研究。针对复杂几何燃料的孤立问题,基于燃料的逃脱概率守恒,建立了复杂几何... 详细信息

针对各种研究堆、实验堆以及新型反应堆中广泛应用的复杂几何燃料的共振计算难题,本文基于全局-局部耦合策略开展了可处理复杂几何燃料的等效几何共振计算方法研究。针对复杂几何燃料的孤立问题,基于燃料的逃脱概率守恒,建立了复杂几何燃料模型的等效一维圆柱(或平板)燃料模型;基于燃料到外围结构材料区的碰撞概率守恒,获得了燃料外围结构材料的等效尺寸;根据复杂几何燃料的丹可夫因子守恒,建立了等效一维圆柱(或平板)燃料外围的慢化剂尺寸;针对等效一维圆柱(或平板)燃料模型,采用伪核素子群方法进行了有效自屏截面计算。将该方法应用于非棒状几何燃料的共振计算,结果表明,该方法具有很强的几何处理能力,且具有较高的计算精度和计算效率。

关键词：等效几何理论共振计算 NECP-X 复杂几何燃料

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基于能谱降阶模型的共振计算方法研究

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原子能科学技术 2023年第4期57卷 818-827页

作者：于嘉蕾张乾张晋超赵强哈尔滨工程大学、核安全与仿真技术国防重点实验室黑龙江哈尔滨150001 浙江大学物理学系、浙江近代物理中心、先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030

传统的共振计算方法试图对能谱进行诸多近似和预测来实现有效共振自屏截面的计算,但传统方法存在精度与效率难以兼顾的问题。本文采用广义并群理论和降阶模型方法,挖掘复杂能谱的特征,降低共振计算的复杂程度。通过对典型背景截面的超... 详细信息

传统的共振计算方法试图对能谱进行诸多近似和预测来实现有效共振自屏截面的计算,但传统方法存在精度与效率难以兼顾的问题。本文采用广义并群理论和降阶模型方法,挖掘复杂能谱的特征,降低共振计算的复杂程度。通过对典型背景截面的超细群能谱的提取,建立能谱样本空间。通过奇异值分解和低秩近似,有效获取代表能谱特征的正交基函数。通过求解考虑正交基函数分布权重下的宽群角通量展开系数,实现目标问题下超细群能谱的重构,并用精细能谱并群计算得到了有效共振自屏截面。初步结果表明,基于能谱降阶模型的共振计算方法能有效预测共振自屏截面,其计算效率与超细群方法相比具备一定的优势。

关键词：共振计算有效截面低秩近似降阶模型等价理论

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ESSM和Tone方法在熔盐堆共振计算中的适用性分析

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核技术 2022年第9期45卷 101-114页

作者：戴明张奥程懋松中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049

基于ThorLAT栅格计算程序,以统一慢化方程形式实现了子群法、嵌入式自屏法(Embedded Self-Shielding Method,ESSM)、Tone和考虑不同燃料区影响的Tone-N共振计算方法。采用SHEM361能群结构,通过反应堆应用虚拟环境(Virtual Environment f... 详细信息

基于ThorLAT栅格计算程序,以统一慢化方程形式实现了子群法、嵌入式自屏法(Embedded Self-Shielding Method,ESSM)、Tone和考虑不同燃料区影响的Tone-N共振计算方法。采用SHEM361能群结构,通过反应堆应用虚拟环境(Virtual Environment for Reactor Applications,VERA)组件基准题和熔盐堆燃料栅元基准题对ThorLAT中实现的各类共振计算方法进行了验证和分析。在VERA组件基准题中,有效增殖因子keff及棒功率与参考解均符合较好。对于熔盐堆燃料栅元基准题,基于均匀共振积分表插值的ESSM和Tone方法计算精度较高,且在存在温度分布的算例中计算精度和效率均优于不相关模型和全相关模型的子群法。Tone-N与Tone方法得到的熔盐堆燃料栅元基准题计算结果基本相同,说明了在Tone方法中使用均匀截面假设的合理性。相比XMAS172能群结构,SHEM361能群结构通过体现可分辨共振能区更精细的能谱来有效改进精度。上述结果初步表明,SHEM361能群结构下基于均匀共振积分表插值的ESSM和Tone方法可用于熔盐堆共振计算。

关键词：熔盐堆共振计算 ESSM Tone 子群法

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SONG—共振计算模块程序开发

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核动力工程 2014年第S2期35卷 119-122页

作者：陈其昌司胜义卑华赵金坤上海核工程研究设计院先进核电技术研究中心上海200233

栅格程序SONG的开发以各类新型反应堆的研发为主要目标,采用Stamm’ler方法和空间相关丹可夫(SDDM)方法进行共振计算,其共振计算模块在几何上具备对棒状和板状燃料元件的处理能力。Stamm’ler方法是基于等价理论的传统共振计算方法,该... 详细信息

栅格程序SONG的开发以各类新型反应堆的研发为主要目标,采用Stamm’ler方法和空间相关丹可夫(SDDM)方法进行共振计算,其共振计算模块在几何上具备对棒状和板状燃料元件的处理能力。Stamm’ler方法是基于等价理论的传统共振计算方法,该方法简单高效但无法考虑燃料元件内的精细空间自屏效应。SDDM方法在Stamm’ler方法基础上,进一步考虑燃料元件内不同区域的相关概率计算,实现了燃料元件内部空间相关共振自屏计算。现有Stamm’ler方法和SDDM方法相关理论均只针对棒状燃料元件,SONG程序中不仅实现了上述方法在棒状燃料中的应用,同时将其推广到板状燃料元件共振计算中,从而实现了多几何、多方法的共振计算模块。数值计算表明,SONG共振计算相关理论模型正确,共振计算精度满足要求。

关键词：栅格程序 SONG 共振计算 SDDM方法

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基于广义等价理论的高保真共振计算方法

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强激光与粒子束 2017年第6期29卷 117-122页

作者：祖铁军张乾吴宏春曹良志西安交通大学核科学与技术学院西安710049

采用伪核素方法,建立了能够精确快速处理干涉效应的计算方法,在分析广义等价理论特点的基础上,提出了高保真的共振计算方法。该方法首先根据实际问题的几何,建立238 U的非均匀共振积分表,基于此核素采用广义等价理论处理栅元间的互屏效... 详细信息

采用伪核素方法,建立了能够精确快速处理干涉效应的计算方法,在分析广义等价理论特点的基础上,提出了高保真的共振计算方法。该方法首先根据实际问题的几何,建立238 U的非均匀共振积分表,基于此核素采用广义等价理论处理栅元间的互屏效应,获得不同位置燃料棒的背景截面,然后根据背景截面在非均匀截面表中插值建立不同燃料棒的等效栅元,在此栅元的基础上根据实际问题中燃料棒内的温度分布和核素分布进行超细群计算,从而获得燃料棒内不同位置共振核素高保真的有效共振截面。

关键词：共振计算高保真组件计算全堆一步计算

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子群共振计算方法研究与改进

子群共振计算方法研究与改进

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作者：彭思涛上海交通大学

学位级别：博士

共振计算是获取共振能群有效群截面的必要步骤，目前主流的共振计算方法主要是等价理论方法和子群方法。子群方法虽然计算量大于等价理论方法，但在几何适应性和计算精度上具有优势，随着计算机速度的提升得到了越来越广泛的应用。\n ... 详细信息

共振计算是获取共振能群有效群截面的必要步骤，目前主流的共振计算方法主要是等价理论方法和子群方法。子群方法虽然计算量大于等价理论方法，但在几何适应性和计算精度上具有优势，随着计算机速度的提升得到了越来越广泛的应用。\n 本研究围绕子群共振计算方法来开展，对传统子群方法中存在的主要问题进行了有针对性的改进，主要包括：1)采用了适应性更广的IR(intermediate resonance)近似取代了常用的NR(narrow resonance)近似对子群输运方程中的源项进行假设。在IR近似中有一部分散射被视为“无限质量散射”，这部分散射不会导致中子能量的改变，常未引起足够重视。本研究分析认为，这部分散射在多区计算时会影响中子的空间分布从而影响到慢化效应及最终的有效共振截面。据此本研究对它进行了细致的分析考虑，保证其发挥应有的作用。2)提出了带约束的子群参数计算模型，避免了传统方法中子群参数出负的情况。对应的，开发了使用通用数学软件求解该模型的途径。3)通过引入SPH(super homogenues factor)因子，避免了以往使用通量体积权重法归并子群截面时出现的归并前后反应率不守恒问题。4)提出了一套全新的共振干涉修正表的建立和使用方法，并用它取代传统的本底迭代法来处理多核素共振干涉问题。\n 为对以上理论和算法进行验证，开发了可对一维等效栅元、二维组件进行分析计算的多群确定论程序TPRM。TPRM中整合了等价理论方法和子群方法两种共振计算方法，包含丰富的开关选项，可对各种共振方法的效果进行测试。同时基于ENDF/B-VII.0开发相应的数据库，数据库包括了供MCNP程序使用的连续能量数据库和可供TPRM程序使用的多群数据库，它们在数据来源上具有自洽性。\n 通过一系列的数值验证，证明了TPRM和数据库的正确性。随后，利用TPRM对多种压水堆工况进行了分析，结果表明传统的子群计算方法在计算精度上存在较大的问题，按照本研究提出的方法进行改进后，有效共振截面的最大误差和系统的误差均降低了约一个量级。在改进后的子群计算方法中，由共振计算导致％误差普遍控制在100pcm(0.1%)以内。“无限质量散射”、SPH因子引入对所带来的改善大约为500个pcm，且在压水堆中它们的效果是大致恒定的。以共振干涉表方法替代本底迭代法所带来的改善是随着燃耗和水铀比的变化而变化的，在压水堆中大致为0～200pcm。\n 最后本研究将子群方法与传统理论方法进行了比较，从理论上和数值上证明了传统等价理论方法存在着和传统子群方法中类似的问题。对于压水堆栅元问题，它们的计算结果几乎一致。这为进一步改进现行的等价理论方法提供了参考。

关键词：共振能群共振计算子群截面能量数据库压水堆栅元

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Bondarenko方法在共振计算中的改进与适用性研究

Bondarenko方法在共振计算中的改进与适用性研究

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作者：董正云华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

屏蔽装置及第四代增殖反应堆(熔盐堆除外)通常为快中子能谱系统。由于共振计算的效果直接影响输运计算的精度,共振自屏效应是中子学计算的重要内容。Bondarenko方法采用窄共振近似,能有效的计算不可分辨共振,该方法广泛应用于快中子能... 详细信息

屏蔽装置及第四代增殖反应堆(熔盐堆除外)通常为快中子能谱系统。由于共振计算的效果直接影响输运计算的精度,共振自屏效应是中子学计算的重要内容。Bondarenko方法采用窄共振近似,能有效的计算不可分辨共振,该方法广泛应用于快中子能谱装置的共振计算中。本文以Bondarenko方法为研究对象,对共振计算方法进行了研究,主要内容为：首先,以MATXS数据格式为基础,研制多群群常数库的后处理模型,以满足输运计算及扩散计算的要求。群常数后处理模型中重点关注阈能反应[(n,2n)、 (n,3n)等核反应]对计算结果的影响及光子截面处理模型的建立。其次,从多群截面的定义式导出无限均匀系统本底截面的计算方法,采用有效的自屏因子插值方法,并给出典型栅格的丹可夫因子计算表达式,最终形成Bondarenko方法的共振计算模型,保证共振计算的精度。最后,针对传统Bondarenko方法的不足,对其进行改善。Bondarenko方法在计算逃脱截面和本底截面过程中存在缺陷,采用碰撞概率模型和曲率循环模型对其修正,以改善Bondarenko方法在热中子能谱系统和含铁装置中的计算精度,进一步扩展Bondarenko方法的适用范围。根据以上内容,形成了多群群常数库的后处理模型和Bondarenko方法在共振计算中的模型。数值验证结果显示,多群群常数库后处理模型是正确的,研制的群常数处理程序中Bondarenko方法与TRANSX程序有相当的计算精度,满足典型系统的共振计算需求；碰撞概率模型和曲率循环模型使得Bondarenko方法在热中子能谱系统和含铁装置中的计算精度有所改善,进一步扩展了Bondarenko方法的适用范围。本文的研究表明Bondarenko方法是一种简单和有效的共振计算方法,通过对本底截面和逃脱截面等参数计算方法的改进,可以显著提高该方法的计算精度。这样的改进即弥补了传统Bondarenko方法的缺陷,又保持了该方法的简单高效,避免了采用其他共振计算方法使得计算复杂度增加的缺陷,本文的改进方法具有良好的使用前景。

关键词：屏蔽后处理模型共振计算 Bondarenko方法碰撞概率

来源：评论

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基于能谱降阶模型的共振计算方法研究

基于能谱降阶模型的共振计算方法研究

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作者：于嘉蕾哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

共振自屏计算是反应堆物理计算中最重要最困难的部分之一,一直伴随着反应堆物理计算研究的发展。堆物理领域普遍将共振计算方法归类为超细群方法、等价理论和子群方法。共振计算的瓶颈主要在于剧烈振荡的反应堆能谱中包含了大量特征信息... 详细信息

共振自屏计算是反应堆物理计算中最重要最困难的部分之一,一直伴随着反应堆物理计算研究的发展。堆物理领域普遍将共振计算方法归类为超细群方法、等价理论和子群方法。共振计算的瓶颈主要在于剧烈振荡的反应堆能谱中包含了大量特征信息,导致预测精细能谱的计算量过大。这些传统的计算方法无法既准确又高效地获得能谱的特征信息。近年来,数值模拟领域的特征提取与去噪原理的应用成为堆物理计算最前沿的研究。降阶模型包含奇异值分解和低秩近似,能够有效实现大规模的数据降维和特征提取,适合强烈变换的锯齿状能谱。因此本文将降阶模型应用于共振计算中的能谱特征提取与数据降维,实现目标问题精细能谱的快速预测。在保证计算精度的基础上提高共振计算的效率。为此,本文首先对超细群方法和降阶模型进行理论推导。本文将两种方法结合,利用降阶模型方法,将共振能量范围内的超细群数量压缩至宽群数量,寻找最接近原始数据集的低维正交基函数。计算宽群的散射源和输运方程,快速复现实际问题的超细群能谱,归并出问题相关的共振截面。在此基础上,本文开发完成了相应的计算程序,实现基于降阶模型的共振计算方法要求的计算功能。其次,本文通过一系列的测试问题,验证该方法的准确性;通过低秩近似的截断阶数,分析奇异值累计贡献率的敏感性;并与超细群计算效率进行对比,研究该方法的计算优势。最终,结合该方法的计算原理,研究正交基函数对计算结果的影响。通过分析燃料间干扰、背景截面和能群结构这三个因素,提出针对复杂问题的改进方案,并针对较为复杂的小组件问题进行测试。根据共振降阶模型的计算原理,本文研制了相应的计算程序。均匀问题的验证结果表明,重构的能谱随着截断阶数的增大而迅速收敛,少量的截断阶数便可获得足够的奇异值累计贡献率。单栅元问题和小组件问题的验证结果表明,该方法可以有效实现高精度以及高效率的共振自屏计算。分析正交基的影响因素可以发现,不同材料的非均匀问题产生的样本库可以有效包含燃料棒之间的相互影响;增加背景截面点扩大样本库的规模可详细提取共振核素的特征;增加能群数量可增加能谱特征的分辨率,但会增加计算时长降低计算效率。

关键词：共振计算降阶模型超细群方法奇异值分解低秩近似

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