高通量工程试验堆临界蒙特卡罗计算

用新研制的三维多群P3 中子输运蒙特卡罗程序MCMG ,通过与栅元均匀化WIMS程序耦合 ,计算反应堆临界 燃耗问题。高通量工程试验堆 (HFETR)临界计算取得了与MCNP程序和实验一致的结果 ,且在相同计算精度下 ,MCGM计算时间较MCNP计算时间少数倍。     

MCMG蒙特卡罗多群-连续截面耦合中子输运计算

本文针对多群蒙特卡罗计算省时但共振自屏处理存在缺陷,以及连续截面蒙特卡罗输运计算精度高但计算费时的问题,发展了一种多群-连续截面耦合计算方法。该方法在自主研发的三维中子-光子耦合输运蒙特卡罗程序MCMG中得到应用,通过多个模型的计算验证了方法的有效性。MCMG耦合计算取得了与连续点截面MCNP程序一致的结果,其计算速度较MCNP的提高了1倍左右。     

三维多群P5中子输运蒙特卡罗程序MCMG及检验

本工作介绍了自主开发研制的三维多群P₅中子输运蒙特卡罗程序MCMG及从ENDF/B-Ⅶ库制作的47群P₅中子截面库G47B7P5N。MCMG程序发展了针对物质的碰撞机制,适合ANISN格式和非标准ANISN格式的多群中子截面。程序计算了6个临界基准模型和2个外源问题,模拟取得了与实验和连续截面MCNP程序一致的结果,计算速度较MCNP程序提高3倍以上。     

次临界能源堆用多群截面库的研制与校验

采用NJOY程序制作187群多群截面,使用输运程序ANISN计算铀球临界基准题和铀球水腔模型,对该多群截面库临界计算、反应率、中子能谱计算进行数值校验.将该多群截面应用于次临界能源堆多层球壳模型计算,计算结果与连续能量蒙特卡罗程序MCNP5的结果进行比较.结果表明,该多群截面库制作正确,可用于次临界能源堆物理计算,能够正确给出反应率值和中子能谱.     

MCMG程序用于多群截面检验的可行性研究

以三维多群蒙特卡罗输运程序MCMG模拟计算了5个一维快临界基准实验装置和1个三维快临界基准装置的有效增殖因数和注量谱或泄漏谱,并与确定论多群离散纵坐标程序ANISN和连续截面蒙特卡罗程序MCNP的计算结果进行对比分析。结果表明,MCMG计算结果与ANISN结果有较好的符合,并接近MCNP计算结果,初步验证了MCMG应用于多群截面检验的可行性。     

多群蒙特卡罗程序MCMG的开发与基准校验

基于连续能量蒙特卡罗程序MCNP开发了多群蒙特卡罗程序MCMG.利用由栅元程序WIMS产生的随燃耗变化的多群宏观均匀化截面取代连续能量点截面,大大提高了程序的计算速度,同时也解决了蒙特卡罗程序不能进行燃耗计算等问题.针对输运修正引起的自散射截面导致的负概率抽样现象,提出了一种非负修正方法,并用基准计算验证了该方法的正确性.     

三维多群中子输运蒙特卡罗程序MCMG-Ⅱ基准检验

三维多群P₃中子输运蒙特卡罗程序MCMG通过版本更新和功能扩充,能够配备各种多群微观、宏观截面库,截面输入文件进一步简化,版本从Ⅰ发展到Ⅱ,参数更新到ENDF/B-Ⅶ库。程序发展了针对物质的碰撞机制,具有并行计算功能。对于12个临界基准问题和1个外源问题,MCMG-Ⅱ计算取得了与实验和连续截面MCNP 5程序一致的结果,计算速度较MCNP-5提高了3~6倍。     

在蒙特卡罗程序中统计共轭通量并计算中子动力学参数的方法

文章介绍了在蒙特卡罗程序中,使用反复裂变几率的统计结果作为共轭通量的估计,并作为权重函数计算动力学参数β_eff和Λ的方法,阐释了在连续能量蒙特卡罗程序MCNP和多群蒙特卡罗程序MCMG中实现这种方法的过程。数值校验结果表明：在几乎不带来附加计算量的同时,在MCMG中使用该方法统计得到的共轭通量与ANISN的共轭通量计算结果符合较好,在MCNP中使用该方法计算得到的中子动力学参数与基准测量结果符合较好。在蒙特卡罗程序中实现了高效率计算中子动力学参数的功能,为蒙特卡罗程序进一步用于反应堆动态行为的分析奠定了基础。     

热管式空间反应堆燃耗计算研究

针对热管式空间反应堆,基于OpenMC程序产生均匀化截面参数,并由确定论快堆分析程序SARAX进行堆芯输运及燃耗计算。以蒙特卡罗程序（MCNP）的输运计算结果以及MVP程序的燃耗计算结果作为参考解,通过对比稳态输运计算和燃耗计算的结果,证明了耦合的OpenMC和SARAX程序系统对于空间堆中子学分析和燃耗分析的适用性和高效性。为热管式空间反应堆的设计分析提供了参考。      

JMCT2.0程序临界屏蔽验证计算与分析

JMCT2.0是北京应用物理与计算数学研究所自主研发的三维蒙特卡罗粒子输运程序,本文采用三种自设模型对JMCT2.0开展校验计算,并将JMCT2.0计算结果与MCNP结果进行对比分析。验算模型包括临界计算、中子屏蔽和光子屏蔽计算三种模型。结果表明,JMCT2.0计算结果与MCNP结果吻合较好,其中临界计算结果偏差在0.1%以内;中子屏蔽计算结果偏差在1.8%以内;光子屏蔽计算结果偏差在2.1%以内,初步验证了JMCT2.0程序临界及屏蔽计算的正确性。     

Comparison of calculated and measured reaction rates obtained through foil activation in the subcritical dual spectrum facility YALINA-Booster

Reaction rates were measured by the foil activation technique to obtain neutron spectrum information in a subcritical core driven by an external neutron source. The experimental results are compared with Monte Carlo calculations in order to examine the capability of the Monte Carlo code MCNP together with ENDFB-6.8, JEFF-3.1.1 and CENDL-3.1 neutron cross section libraries to predict the neutron spectrum dependent reaction rates correctly in a subcritical core. The focus lies on fast neutrons. A discrepancy is found in the calculated-to-experimental values of the reaction rates and an inaccurate cross section is identified in CENDL-3.1.     

DRAGON&DONJON程序在MSR中堆芯燃耗计算的适用性

DRAGONDONJON组件-堆芯"两步法"程序通过合理简化,理论可适用于任何堆芯与工况。使用蒙特卡罗方法 RMC(Reactor Monte Carlo code)、MCNP(Monte Carlo Neutron Particle transport code)程序验证DRADON程序是否能够承担快/热谱型熔盐堆(Molten Salt Reactor,MSR)焚烧TRU、Th U燃料燃耗计算。选出熔盐增殖堆(Molten Salt Breeder Reactor,MSBR)与熔盐锕系元素再循环和嬗变堆(Molten Salt Advanced Reactor Transmuter,MOSART)堆型进行比较,同时分别利用RMC程序验证DRAGON程序组件燃耗计算的准确性,利用MCNP程序验证DRAGON程序组件均匀化方法以及DONJON程序截面调用和程序全堆扩散的准确性。结果表明,组件燃耗计算中,TRU和Th U燃料满足燃耗计算要求;堆芯临界计算中,快/热谱堆芯计算误差均小于0.001。证明DRADON程序可以胜任快、热谱型MSR焚烧TRU、Th U燃料的物理计算任务。     

基于OpenMC的多群截面库制作及有效性验证

OpenMC是麻省理工大学计算反应堆物理组开发的开源蒙特卡罗程序,能够方便地制作适用于特定堆芯中子能谱分布的多群反应截面及高阶勒让德散射截面以用于离散坐标输运程序ANISN的计算。本文基于ENDF/B-Ⅶ.1和CENDL-3.1评价数据库,利用OpenMC计算制作了ANSIN格式的多群截面并通过基准题的计算验证计算结果的准确性。通过截面转换程序的编写,将OpenMC给出的堆芯各阶勒让德散射分量,堆芯中子能谱分布,散射、吸收反应率以及裂变中子产生速率等信息转换为ANISN程序可读取的截面库格式。采用制作的截面库利用ANINS计算有效中子增殖因子及堆芯中子通量分布。结果表明,ANISN确定论的计算结果与OpenMC给出的蒙特卡罗计算结果相吻合,验证了这种方法可有效地为ANISN提供截面数据,将来可推广应用于二维、三维确定论中子输运计算。     

两相非均匀系统的临界计算

溶解、沉淀等工艺过程中,两相非均匀系统的临界计算是较难算准的问题。用常规的一些计算方法所得结果偏差较大。本文用ＭＣＮＰ蒙特卡洛程序对一系列两相非均匀系统的基准实验进行了计算分析,取得了较好的结果,表明点截面蒙特卡洛方法是处理这类问题的有效途径