100eV以下~(169)Tm中子共振参数的测量与分析

本文介绍了在韩国浦项中子源上应用中子飞行时间方法进行的169 Tm的全截面穿透测量,发布了1组新的169 Tm透射率和全截面数据,并在此基础上介绍了应用SAMMY程序结合实际实验环境,对169 Tm在100eV以下能区的中子共振参数进行的分析和计算。结合此次计算结果及前人的169 Tm共振能区实验数据和评价结果,对169 Tm的100eV以下能区中子共振参数进行了评价和推荐,探索并总结了中子共振参数评价的基本方法和流程。     

基于白光中子源的169Tm辐射俘获截面测量和共振参数分析

中子辐射俘获截面及共振参数在核工程设计、核天体物理等研究领域中有重要的应用价值。在中国散裂中子源（CSNS）反角白光中子束线（Back n）上,使用C6D6测量系统开展了169Tm辐射俘获反应测量。通过脉冲高度权重技术、共振吸收法和饱和归一法得到169Tm辐射俘获反应的产额。利用SAMMY程序拟合169Tm的产额数据,得到169Tm在1~100 eV能量区间的共振能量、中子宽度、辐射俘获宽度等共振参数。使用实验测得的共振参数和Reich Moore近似计算了169Tm在1~100 eV能量区间的辐射俘获截面。实验测量结果与ENDF/B Ⅷ.0数据库的推荐值总体符合较好,部分共振参数和截面存在一定的差异。产生这些差异的原因与Back n的源中子能谱结构、能量分辨率、实验本底的精度有关。     

巨偶极共振参数子库（CENPL．GDP－1）的管理－检索程序系统

中国评价核参数库（ＣＥＮＰＬ）的ＧＤＰ－１子库存贮了用Ｌｏｒｅｎｔｚ曲线符合光核反应数据获取的巨偶极共振参数，建立了它的管理检索程序系统。由于库数据文件中仅存有从５１Ｖ到２３９Ｐｕ共１０２个核素的巨偶极共振参数，程序系统采用直接检索、替代、插值和系统学公式计算等方法可以补充库数据文件的不足。这里描述了它的特点、功能及使用方法。     

巨偶极共振参数子库（CENPL.GDP—1）的管理—检索程序系统

中国评价核参数库（ＣＥＮＰＬ）的ＧＤＰ－１子库存贮了用Ｌｏｒｅｎｔｚ曲线符合光核反应数据获取的巨偶极共振参数，建立了它的管理检索程序系统。由于库数据文件中仅存有从＾５１Ｖ到＾２３９Ｐｕ共１０２个核素的巨偶极共振参数，程序系统采用直接检索、替代、插值和系统学公式计算等方法可以补充库数据文件的不足。这里描述了它的特点、功能及使用方法。     

复概率积分法计算B-W共振参数的多普勒展宽截面

介绍了应用复概率积分法计算单能级和多能级Breit-Winger共振参数多普勒展宽截面的方法及程序,与其他数值方法比较,复概率积分法能够快速有效地得到令人满意的结果。     

复概率积分法计算B-W共振参数的多普勒展宽截面

介绍了应用复概率积分法计算单能级和多能级Breit-Winger共振参数多普勒展宽截面的方法及程序,与其他数值方法比较,复概率积分法能够快速有效地得到令人满意的结果。     

中子共振参数的联合拟合分析

文章给出一种对多个观测量进行联合拟合分析以获得中子共振参数的计算方法。这方法易于同时和精密地提取全部中子共振参数。采用复概率积分法计算多卜勒展宽截面;把解析法和蒙特卡罗法结合起来计算多次散射贡献,使得计算较为精确和省时。对~(232)Th的包括透射、俘获面积和自指示比的8个观测量进行联合拟合分析,结果颇为满意。     

复杂几何燃料组件的共振自屏计算

共振参数计算是反应堆堆芯设计计算中的重要内容,传统的共振计算模型只适应于简单几何计算。本工作应用A.Hebert提出的子群共振自屏计算模型研制了复杂几何燃料组件的共振自屏计算程序。该程序能处理含有两种共振核素的复杂几何下的共振自屏。对一系列问题的数值校验计算表明,该模型在低富集度时具有较好的计算精度。     

原子核能级密度参数库的管理—检索系统

介绍了中国评价核参数库核能级密度参数子库的管理－检索系统。该系统是为检索核能级密度参数及与其有关数据而研制的计算机程序，它包括单核、中子反应２种检索方式，后者又分为４种检索类型。该程序可利用检索的能级密度参数计算平均共振能级间距和能级累计数并与有关数据进行比较。     

蒙特卡罗方法在快堆组件参数计算中的应用

在快中子反应堆中,中等核素的散射共振现象以及空间耦合效应较为明显。为解决此问题,使用基于蒙特卡罗方法的Open MC程序产生少群快堆组件参数,传递给基于确定论方法的堆芯程序进行混合计算。采用二维径向-轴向坐标几何的等效堆芯作为产生组件参数的计算模型。数值结果表明,该方法很好地解决了结构材料在高能区的散射共振现象;同时混合计算的相对误差均小于1%,可应用于快堆的稳态计算。     

燃料棒共振有效温度机理性模拟程序FRET研发

利用蒙特卡罗程序模拟燃料棒中功率分布、利用燃料棒性能分析程序模拟燃料棒中的热力学行为,建立能够计算燃料棒共振有效温度的计算模型,并开发了燃料棒共振有效温度机理性模拟程序(FRET)。通过与SCIENCE程序包中SMART程序相关计算模块的计算结果对比,表明FRET程序能够准确地模拟计算压水堆不含可燃毒物燃料棒的共振有效温度。与工程使用的燃料棒共振有效温度计算程序相比,本文开发的机理性程序FRET不需要用户输入燃料有效温度的加权经验参数,能够计算不同类型燃料棒,具有更为广泛的应用性。     

二维任意几何子群共振计算程序的开发

传统共振方法是基于多群数据库插值表的等价理论有理近似方法,其几何适应能力仅限于简单几何,不能胜任复杂情况的共振自屏计算。子群方法基于共振峰的概率分布得到子群参数,利用现有的适用于任意几何的中子输运程序求解子群通量密度,通过子群通量密度权重子群截面,得到具体问题各个共振区的自屏截面。基于子群方法,开发了适用于二维任意几何的子群共振程序(SUGAR)。例题校验结果表明,SUGAR程序适用于二维任意几何共振计算。     

SONG—共振计算模块程序开发

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。     

COSINE软件包组件参数计算程序LATC共振模块研制与验证

共振计算在反应堆物理计算中具有非常重要的意义。本文基于压水堆组件的特点,开发了用于LATC组件计算程序的共振模块。该共振模块采用成熟的等价理论模型,首次碰撞概率采用二项有理近似,可读取WIMSD格式和WIMSD改进型格式的多群截面数据库,同时可直接提供用于LATC输运计算的宏观截面数据。针对程序运行过程中涉及的大量截面数据计算与传递,对数据存储结构进行了优化,使计算速度有较大提高。基于LATC组件程序对该模块进行了初步验证分析,并与组件程序DRAGON进行了比较,初步数值结果表明共振模块有良好的计算精度,能满足当前轻水堆组件设计的要求。     

精确处理共振干涉效应的子群参数制作方法

传统子群参数制作方法在单共振核素的条件下计算子群参数。然而,该方法中的单共振核素假设与燃料成分中多种核素并存的情况不相符,不能精确处理多核素之间的共振干涉效应。针对此问题,提出了一种新的子群参数制作方法,使用多核素等效截面制作共振积分表,在子群参数制作过程中考虑共振干涉效应。计算结果表明,在不改变子群计算方法的情况下,新的子群参数可更精确地处理共振干涉效应。     

NECP-Atlas不可辨共振能区概率表模块的开发和验证

核数据处理是连接评价核数据库和中子输运程序的重要接口,其中对不可辨共振能区的处理是核数据处理的关键技术点之一。不可辨共振能区的共振峰极为密集,在物理计算中必须考虑其共振自屏效应,概率表方法是获得不可分辨能区自屏截面的常用方法。Ladder Sampling方法是目前使用最广泛的概率表产生方法,该方法通过构造随机共振序列等效真实共振结构来统计概率表。基于Ladder Sampling方法在NECP-Atlas程序中开发了概率表计算模块,对计算过程中的复误差函数计算、卡方随机数产生、概率表划分、共振公式选取、Ladder数目以及排序算法进行了敏感性分析,最终确定了最优的计算方法,实现了概率表的精确、高效效率。      

基于SCIENCE程序的反射层参数计算

从法国引进的SCIENCE程序缺少反射层参数计算功能,因而限制了其使用范围。本文基于SCIENCE程序,对其所需的反射层参数构成及其计算进行说明,并给出计算方法。通过对已有APOLLO2-F程序的开发与利用,给出可应用于SMART堆芯计算程序的反射层参数,从而扩大了SCIENCE程序的使用范围。     

二维任意几何子群共振计算及加速优化

共振计算是反应堆组件堆芯设计和燃料管理的基础.子群共振计算方法基于共振能群子群截面,调用输运程序作为求解器,对子群中子注量率进行求解并且归并得到有效共振自屏截面,实现任意二维复杂几何的共振计算.由于子群方法在每个共振能群内部需要反复调用输运求解器,因此和等价理论相比速度较慢及本文基于子群方法的理论模型和自主开发的子群共振计算程序,提出并且完成了多群数据库、输运计算源项及多共振核素迭代的优化方案.通过基准题的验证可知,该方案在保持精度的同时提高了子群程序的计算效率,保证了该程序在工程上的实用性.     

NECP软件包中NECL子群数据与任意几何共振模块研制

本文基于子群方法对NECP软件包开发了多群数据库模块和子群共振计算模块。采用本实验室开发的二维任意几何输运程序矩阵MOC作为子群共振模块的求解器。使用MCNP与子群程序计算一系列的共振基准题,并比较了两者所计算的无限增殖因数k_inf和²³⁵U与²³⁸U的微观截面。结果表明,子群程序对任意几何有良好的适应性和精度,可适用于二维任意几何的共振计算。     

板型元件组件少群参数计算程序PICM研究

针对板型元件组件少群参数计算问题,对组件几何模型建立、燃料板共振计算、板型元件组件中子输运计算以及整个计算流程进行研究,并以此为基础编制板型元件组件计算程序PICM。通过对国际原子能机构(IAEA)板型基准问题的计算来验证PICM程序的计算正确性,结果表明PICM程序能够准确进行板型元件组件少群参数的计算。