基于最佳一致逼近多项式的燃耗计算方法研究

本文研究了一种基于最佳一致逼近多项式（MMPA）的燃耗计算方法求解燃耗方程。相比于切比雪夫有理近似方法（CRAM）和围道积分有理近似方法（QRAM）,MMPA方法只需一次矩阵求逆计算即可求解燃耗方程,且所有计算都是实数运算,具有数值稳定性好、求解效率高等优点。进一步研制了基于MMPA方法的点燃耗程序AMAC,并耦合蒙特卡罗输运程序OpenMC,采用衰变例题、固定辐照例题、OECD/NEA压水堆栅元燃耗基准题和沸水堆组件燃耗基准题进行验证,程序计算结果与实验值及各参考值吻合良好,初步验证了MMPA方法在理论和数值上的正确性和有效性。     

MMPA方法在多工况中子活化计算中的应用

反应堆内结构材料及回路中的腐蚀产物经过强中子辐照后会被活化成放射性核素，这些核素及其衰变产物是工作人员的主要辐照危害来源。因此，高效精确地计算这些放射性核素的存量对于反应堆屏蔽防护设计、放射性源项与废料管理等方面具有重要意义。本文研究了一种基于最佳一致逼近多项式(MMPA)的中子活化计算方法，相比于线性子链解析方法、指数欧拉方法等传统中子活化计算方法，该方法具有数值稳定性好、求解效率高且不需要单独处理短寿命核素的优点。进一步在自主研发的核素存量计算软件AMAC中研究并实现了基于MMPA方法的两种求解策略，并通过衰变工况、辐照工况、脉冲工况下的典型材料活化算例和针对大规模活化矩阵的算例初步验证了MMPA方法应用于多工况中子活化计算中的正确性和有效性。测试结果表明，该方法具有良好的计算精度和求解效率。