【摘 要】
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板状燃料反应堆由于其具有更大的功率密度和更好的燃料热稳定性,而广泛应用于许多新型研究实验堆或核动力堆。但板状反应堆堆芯结构精细紧凑,燃料板细长且间距很小,燃料区域外采用大量轻核物质作为反射层,使得反应堆具有更强的非均匀性和各向异性散射,这给板状燃料反应堆pin-by-pin精细化建模和高精度截面修正带来了很大挑战。基于此,为了获得更高精度的输运截面,从而更加真实地模拟板状燃料反应堆的实际工况,本文
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板状燃料反应堆由于其具有更大的功率密度和更好的燃料热稳定性,而广泛应用于许多新型研究实验堆或核动力堆。但板状反应堆堆芯结构精细紧凑,燃料板细长且间距很小,燃料区域外采用大量轻核物质作为反射层,使得反应堆具有更强的非均匀性和各向异性散射,这给板状燃料反应堆pin-by-pin精细化建模和高精度截面修正带来了很大挑战。基于此,为了获得更高精度的输运截面,从而更加真实地模拟板状燃料反应堆的实际工况,本文开展了基于CMM（Cumulative Migration Method）通用输运截面修正的板状燃料反应堆全堆芯pin-by-pin精细截面计算研究。本文分别针对板状研究堆JRR-3M的标准燃料组件、跟随体燃料组件、简化全堆芯和真实全堆芯开展了pin-by-pin非均匀精细化建模和计算研究,并分别通过蒙特卡罗程序Open MC和课题组自研的并行SN程序come PSN两种程序进行模拟计算,详细对比分析了Consistent-P,Out-scatter和Flux-limited以及近年来新提出的CMM通用多群输运修正方法对应的有效增殖系数,功率相对误差和徙动面积误差。计算结果表明:CMM在板状燃料反应堆全堆芯pin-by-pin非均匀精细化计算模型中表现出了很大的精度优势,其对应的各个能群徙动面积误差都是最小,特别是以轻核物质为主要慢化剂和反射层的板状燃料反应堆,CMM输运修正方法由于从中子徙动截面守恒角度出发,能够相对好地处理各向异性散射,使得其计算精度明显优于其他三种修正方法,初步验证了CMM在计算真实板状反应堆pin-by-pin全堆芯非均匀高精度计算模型上的精度优势和潜力,从而为板状燃料反应堆的全堆芯精细化建模提供一定的方法基础。
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