基于蒙特卡罗方法的铅铋冷却反应堆堆本体屏蔽计算分析
发布时间：2021-11-23 20:07
加速器驱动次临界系统是一种新型核能利用装置,被认为是最有前景的核废料嬗变技术。中科院核能安全技术研究所·FDS团队在中科院启动的战略性先导科技专项的支持下,针对铅铋冷却反应堆开展全面设计与研发工作,并完成了参考堆型的概念设计,其中包括屏蔽设计。为评估该铅铋冷却反应堆参考堆型的堆本体初步屏蔽设计是否符合屏蔽设计准则与要求,本文利用高精度的蒙特卡罗方法开展了堆本体屏蔽计算分析和优化研究。本论文开展了该参考堆型的堆本体屏蔽计算分析,主要工作包括：首先,以蒙特卡罗软件FLUKA模拟得到的散裂中子源,基于该参考堆型的堆本体中子学模型,使用超级蒙特卡罗核计算仿真软件系统SupeMC分别计算了：堆内主要部件的中子通量密度及能谱,反应堆主容器及安全容器的最大快中子通量密度,堆坑侧面混凝土屏蔽层内表面的最大中子通量密度、光子能注量率,堆坑侧面混凝土屏蔽层外表面的最大剂量率、热中子通量密度。其次,根据堆内主要部件的中子通量密度,使用SPECTER程序得到了堆内主要部件的辐照损伤DPA。最后,基于以上计算结果,并结合反应堆屏蔽设计准则与要求,对当前屏蔽布局的合理性进行评估。同时,在相同输入条件下将Super...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铅秘冷却反应堆某参考堆型的三维方案设计图
第一章引言]模拟输运，该反应堆设计过程中，输运计算首先利用XSDRNP[28]的199群中子和42群光子的群状截面数据库得到出一个固X高能模型（能量下限为20MeV)中描述为源项，接着配VI[29]的标准数据库来进行模特卡罗模拟输运计算。图1.3的堆本体屏蔽计算分析模型。
水箱"?——一 二 H Imm i 3 3【 1??次临界取芯- -+ ‘““ 7 H 一? IhhI5■池--'mbb - _ _1 ！ ..[ iflmi？'"?>? ~4?< -an B ?M Ct* lAf图1.3 MYRRHA 二维MCNPX计算分析模型此夕卜，美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory)与乌克兰合的KIPT_&是一个ADS装置。其原理和上述ADS装置不同：由高功率速器（能量为100兆电子伏、平均流强为1毫安）来打祀（天然铀材料）能光子从而驱动次临界堆的运行。该设施建成后将应用于基础研究、应用研究和生产医用同位素等来支持乌克兰的核工业。如图1.4所示，KIPT屏蔽计算中釆用简化模型，该模型包含电子束流管道、IE.铍反射层（60c箱以及生物屏蔽层，屏蔽计算分析则直接采用MCNPX。
【参考文献】：
期刊论文
[1]蒙特卡罗固定源计算的并行设计与实现[J]. 陈诚,宋婧,张宽,孙光耀,郝丽娟,郑华庆,吴宜灿. 核科学与工程. 2014(04)
[2]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队. 核科学与工程. 2014(02)
[3]超级蒙特卡罗计算软件SuperMC2.0中子输运计算校验[J]. 孙光耀,宋婧,郑华庆,陈珍平,郝丽娟,龙鹏程,胡丽琴,吴宜灿. 原子能科学技术. 2013(S2)
[4]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[5]粒子输运蒙特卡罗模拟现状概述[J]. 邓力,李刚. 计算物理. 2010(06)
[6]中国系列液态锂铅实验回路设计与研发进展[J]. 吴宜灿,黄群英,朱志强,高胜,宋勇,李春京,彭蕾,刘少军,吴庆生,章毛连,刘松林,陈红丽,柏云清,金鸣,王永亮,吴朝阳,吕若君,汪卫华,王红艳,郭智慧,陈雅萍,凌新圳,FDS团队. 核科学与工程. 2009(02)
[7]大型集成多功能中子学计算与分析系统VisualBUS的研究与发展[J]. 吴宜灿,李静惊,李莹,曾勤,陈明亮,郑善良,许德政,蒋洁琼,卢磊,丁爱平,胡海敏,龙鹏程,柏云清,罗月童,曹瑞芬,邹俊,何兆忠,黄群英,FDS团队. 核科学与工程. 2007(04)
[8]面向中子学分析的集成可视化平台SVIP的发展研究[J]. 罗月童,龙鹏程,薛晔,陈明亮,曾勤,吴宜灿,FDS团队. 核科学与工程. 2007(04)
[9]ADS次临界实验装置——启明星1#[J]. 史永谦,夏普,罗璋琳,赵志祥,丁大钊,李义国,朱庆福,李吉根,夏海鸿. 原子能科学技术. 2005(05)
[10]加速器驱动放射性洁净核能系统[J]. 丁大钊,傅世年. 现代物理知识. 2001(01)
本文编号：3514562
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铅秘冷却反应堆某参考堆型的三维方案设计图
第一章引言]模拟输运，该反应堆设计过程中，输运计算首先利用XSDRNP[28]的199群中子和42群光子的群状截面数据库得到出一个固X高能模型（能量下限为20MeV)中描述为源项，接着配VI[29]的标准数据库来进行模特卡罗模拟输运计算。图1.3的堆本体屏蔽计算分析模型。
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【参考文献】：
期刊论文
[1]蒙特卡罗固定源计算的并行设计与实现[J]. 陈诚,宋婧,张宽,孙光耀,郝丽娟,郑华庆,吴宜灿. 核科学与工程. 2014(04)
[2]中国铅基研究反应堆概念设计研究[J]. 吴宜灿,柏云清,宋勇,黄群英,刘超,王明煌,周涛,金鸣,吴庆生,汪建业,蒋洁琼,胡丽琴,李春京,高胜,李亚洲,龙鹏程,赵柱民,郁杰,FDS团队. 核科学与工程. 2014(02)
[3]超级蒙特卡罗计算软件SuperMC2.0中子输运计算校验[J]. 孙光耀,宋婧,郑华庆,陈珍平,郝丽娟,龙鹏程,胡丽琴,吴宜灿. 原子能科学技术. 2013(S2)
[4]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[5]粒子输运蒙特卡罗模拟现状概述[J]. 邓力,李刚. 计算物理. 2010(06)
[6]中国系列液态锂铅实验回路设计与研发进展[J]. 吴宜灿,黄群英,朱志强,高胜,宋勇,李春京,彭蕾,刘少军,吴庆生,章毛连,刘松林,陈红丽,柏云清,金鸣,王永亮,吴朝阳,吕若君,汪卫华,王红艳,郭智慧,陈雅萍,凌新圳,FDS团队. 核科学与工程. 2009(02)
[7]大型集成多功能中子学计算与分析系统VisualBUS的研究与发展[J]. 吴宜灿,李静惊,李莹,曾勤,陈明亮,郑善良,许德政,蒋洁琼,卢磊,丁爱平,胡海敏,龙鹏程,柏云清,罗月童,曹瑞芬,邹俊,何兆忠,黄群英,FDS团队. 核科学与工程. 2007(04)
[8]面向中子学分析的集成可视化平台SVIP的发展研究[J]. 罗月童,龙鹏程,薛晔,陈明亮,曾勤,吴宜灿,FDS团队. 核科学与工程. 2007(04)
[9]ADS次临界实验装置——启明星1#[J]. 史永谦,夏普,罗璋琳,赵志祥,丁大钊,李义国,朱庆福,李吉根,夏海鸿. 原子能科学技术. 2005(05)
[10]加速器驱动放射性洁净核能系统[J]. 丁大钊,傅世年. 现代物理知识. 2001(01)
本文编号：3514562
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