【摘 要】
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对于不可分辨能区,评价核数据库只给出了该能量范围的共振间距的平均值和概率分布以及部分共振宽度的平均值和分布函数。通过这些参数并不能计算得到我们需要的不可分辨能区的有效截面数据,为了能给后续的核反应堆堆芯计算程序提供可用的截面数据格式,所以必须通过评价核数据库中给出的具有概率分布性质的不可分辨共振参数去计算有效自屏截面。传统方法处理该能区共振自屏效应主要有概率表方法和积分统计原理方法。而其中的概率表
【基金项目】
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国家自然科学基金:高精度快能谱反应堆核数据库处理及不确定性和敏感性分析方法研究(11875128);
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对于不可分辨能区,评价核数据库只给出了该能量范围的共振间距的平均值和概率分布以及部分共振宽度的平均值和分布函数。通过这些参数并不能计算得到我们需要的不可分辨能区的有效截面数据,为了能给后续的核反应堆堆芯计算程序提供可用的截面数据格式,所以必须通过评价核数据库中给出的具有概率分布性质的不可分辨共振参数去计算有效自屏截面。传统方法处理该能区共振自屏效应主要有概率表方法和积分统计原理方法。而其中的概率表方法又包括“Ladder Sampling”方法和“Monto Carlo”方法,积分统计原理方法在不同的核数据处理程序采用的计算方法也不同。通过概率表方法计算得到的有效自屏截面精度较高,但是概率表方法计算效率比较低。积分统计原理方法是基于数值积分法去计算不可分辨共振能区的有效自屏截面,这种数值积分法相较概率表方法计算有效自屏截面的计算效率更加高效。本论文主要针对不可分辨共振能区共振自屏效应的处理,基于传统的共振自屏截面计算方法,在先进快堆核截面处理程序AXSP中开发了概率表模块PUnresXS和不可分辨共振能区有效自屏截面处理模块UnresXS模块。其中概率表模块是基于传统方法“Ladder Sampling”开发的,不可分辨共振能区有效自屏截面计算模块是基于NJOY中UNRESR模块使用的积分统计原理近似方法开发。概率表模块相较于传统的概率表方法在排序方式上做了改进,使用希尔排序法替代了原始的冒泡排序法进行了算法优化,使得概率表的计算效率提高了 2/3。并且基于ENDF/B-Ⅶ.1评价核数据库对PUnresXS模块和UnresXS模块分别进行了单核素截面数值验证和基准题数值验证。其中单核素截面数值验证的计算结果显示,PUnresXS模块和UnresXS模块的计算结果与NJOY中的概率表模块PURR和不可分辨共振能区有效截面计算模块UNRESR的计算结果吻合良好,精度相当。对于PUnresXS模块,验证了两道基准题,高浓缩铀裸球GODIVA基准题和钠冷快堆ZPR-6/7基准题,GODIVA基准题计算的keff结果为1.00085,NJOY中的概率表模块PURR计算的keff计算结果为1.00023,误差是62pcm,ZPR-6/7基准题的keff计算结果为0.99271,NJOY中的概率表模块PURR计算的keff计算结果为0.99241,误差是30pcm,结果符合的比较好,精度也相当。对于UnresXS模块,选取了一系列临界基准题对该模块做了进一步的验证,通过与NJOY中的UNRESR模块计算的结果进行了对比,误差较小,结果符合的比较好。
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