反應(yīng)堆三維耦合燃耗計(jì)算關(guān)鍵物理方法研究與應(yīng)用.pdf

1、燃耗分析在反應(yīng)堆燃料管理、核燃料的轉(zhuǎn)化增殖和嬗變研究、以及乏燃料后處理等分析中起到關(guān)鍵作用。先進(jìn)反應(yīng)堆（聚變裂變混合堆、加速器驅(qū)動(dòng)次臨界堆等）的發(fā)展對(duì)燃耗計(jì)算提出了更高的要求。一維、二維的耦合燃耗程序因其幾何限制難以計(jì)算精確的三維通量分布使三維燃耗計(jì)算成為研究重點(diǎn)。本文發(fā)展了基于蒙特卡羅(Monte Carlo)方法和指數(shù)歐拉方法耦合的三維燃耗計(jì)算程序，通過大量校核測試，對(duì)比國內(nèi)外多個(gè)三維耦合燃耗程序，找到影響燃耗計(jì)算準(zhǔn)確性和計(jì)算效率的

2、兩個(gè)關(guān)鍵問題：準(zhǔn)確模擬燃耗計(jì)算反應(yīng)截面和燃耗結(jié)果核素返回輸運(yùn)計(jì)算處理方法。
　　 本文深入研究上述兩個(gè)關(guān)鍵問題：針對(duì)燃耗截面的準(zhǔn)確修正問題，作者分析內(nèi)在共振自屏效應(yīng)，分別采用兩種方法解決。其一：通過TRANSX程序?qū)舱褡云列?yīng)強(qiáng)烈的區(qū)域進(jìn)行截面數(shù)據(jù)庫修正，更新對(duì)應(yīng)燃耗計(jì)算的反應(yīng)截面；其二：采用MC方法計(jì)算燃耗區(qū)關(guān)鍵核素的反應(yīng)率，通過反應(yīng)率反向計(jì)算出反應(yīng)截面用于燃耗計(jì)算；針對(duì)燃耗結(jié)果核素返回輸運(yùn)計(jì)算的問題，作者提出了系統(tǒng)處理方案

3、：首先通過輸運(yùn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行核素篩選，之后通過分析同核異能態(tài)核素物理特征并評(píng)估其影響，最后計(jì)算核素反應(yīng)率的方法綜合判斷核素在堆內(nèi)的重要性。在完成上述兩個(gè)關(guān)鍵問題的研究后，本文優(yōu)化了基于MC方法與指數(shù)歐拉法耦合的三維燃耗計(jì)算程序。
　　 本文校核例題采用國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)發(fā)布的加速器驅(qū)動(dòng)次臨界堆(ADS)基準(zhǔn)例題和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與合作組織核能機(jī)構(gòu)(OECD/NEA)發(fā)布的ADS基準(zhǔn)例題，驗(yàn)證了優(yōu)化方法與程序的正確性。最后，應(yīng)用優(yōu)化燃