去射线效应堆外探测器响应函数计算研究

发布时间：2021-03-06 21:20

　　堆外探测器响应函数表征了堆芯活性区各位置处的裂变中子对堆外探测器响应的贡献,通过共轭S_N输运计算可快速得到堆外探测器的响应函数。然而,堆外探测器远离堆芯且相对于堆芯体积很小,S_N方法的计算结果会受到射线效应的影响。为解决堆外探测器响应函数计算中的射线效应问题,研究了共轭首次碰撞源射线效应消除方法。此外,为克服共轭首次碰撞源方法在三维堆芯计算中面临的计算量大、内存需求高等问题,研究了共轭首次碰撞源的并行化计算方法和动态内存管理方法。基于韩国Kori-1压水堆的计算结果表明:共轭首次碰撞源S_N方法和多群蒙特卡罗方法具有相当的计算精度,但计算效率高1个量级。 

【文章来源】：原子能科学技术. 2020,54(08)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

射线与网格相交的几何关系

图1 射线与网格相交的几何关系由于τ与点源数、网格数以及能群数相关,其所需要的存储是巨大的。假设某一问题的网格数为6×106、点源数为50、能群数为50,τ的类型为双精度浮点数,那么其所需的内存约为:

Kori-1是由西屋公司设计的压水堆[14],共含有121盒燃料组件,组件宽度约19.41 cm,堆芯活性区的直径和高度分别约250.00 cm和365.76 cm。Kori-1的整体结构[6]如图3所示,4对BF3探测器分别布置在1/8对称线上的堆腔处,每对探测器由上、下两个完全相同的圆柱形探测器组成,探测器中轴线距堆芯中心点的距离约211.93 cm,探测器半径约3.90 cm,单根探测器的高度约150.49 cm,每根探测器的外壁上均涂有0.07 cm厚的铝层。由于该堆沿x轴和y轴对称,因此只需计算1/4堆芯即可。基于文献[8]采用二维SN程序DORT[15]对该问题所作的角度空间网格敏感性分析的结果,本文在计算时采用了S16全对称求积组,空间网格划分为174×174×192。文献[8]将BUGLE-96数据库[16]的p1截面转化为MCNP的多群截面,并将整个堆芯活性区沿轴向分成16层,利用多群MCNP统计了每层上燃料组件的共轭通量密度,同时给出了第2、5、9层的堆外探测器响应函数。为使计算结果具有可比性,本文也采用了BUGLE-96数据库的p1截面,同时给出了相应燃料层的响应函数计算结果。

【参考文献】：
期刊论文
[1]堆外探测器响应函数三维空间分布计算[J]. 丁谦学,梅其良.  强激光与粒子束. 2017(03)
[2]堆外探测器空间响应函数计算方法研究[J]. 卢亮,张乐福.  原子能科学技术. 2015(12)
[3]离散纵标共轭输运法计算堆外探测器空间响应函数的研究[J]. 谭怡,唐松乾,张宏越,应栋川,肖锋,李兰.  核动力工程. 2015(03)
[4]ARES屏蔽程序中二维射线效应消除方法研究[J]. 陈蒙腾,陈义学,张斌,张鹏鹤,臧启勇,袁龙军.  原子能科学技术. 2013(S2)
[5]蒙特卡罗共轭输运法计算堆外探测器三维空间响应函数[J]. 周旭华,李富,王登营.  核动力工程. 2010(03)



本文编号：3067833