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适用于快堆的屏蔽数据库制作方法及验证

刘凡 蔡利 杨俊武 卢皓亮

刘凡, 蔡利, 杨俊武, 卢皓亮. 适用于快堆的屏蔽数据库制作方法及验证[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 276-281. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0276
引用本文: 刘凡, 蔡利, 杨俊武, 卢皓亮. 适用于快堆的屏蔽数据库制作方法及验证[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 276-281. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0276
Liu Fan, Cai Li, Yang Junwu, Lu Haoliang. Processing and Verification of Shielding Library Applicable for Fast Reactor[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 276-281. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0276
Citation: Liu Fan, Cai Li, Yang Junwu, Lu Haoliang. Processing and Verification of Shielding Library Applicable for Fast Reactor[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 276-281. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0276

适用于快堆的屏蔽数据库制作方法及验证

doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0276
详细信息
    作者简介:

    刘 凡(1997—),男,工程师,现主要从事核数据处理、反应堆屏蔽分析、软件开发等技术研究,E-mail: lf816917@163.com

  • 中图分类号: TL328

Processing and Verification of Shielding Library Applicable for Fast Reactor

  • 摘要: 传统压水堆屏蔽计算中,一般使用BUGLE96或其前身库,该屏蔽库已得到广泛验证与工程应用,但该库是针对典型压水堆、沸水堆屏蔽结构和物理特性制作,并不适用于快堆,因此针对快堆屏蔽计算需要依据其物理特性制作适用的屏蔽数据库。本文首先根据快堆中核素类型、运行工况、能谱特点,使用NJOY程序制作了中子199群-光子42群的耦合细群库,该细群库包含快堆中常用的65种元素、202种核素,具有7个温度点的截面数据,散射截面的勒让德展开阶数为P8阶,权重谱使用典型快堆能谱;之后对细群库并群,得到问题相关的中子47群-光子20群宽群库;最后,选取JANUSⅠ屏蔽基准题对该屏蔽数据库进行验证。径向反应率对比结果表明,32S(n,p)32P探测器的计算结果与实验值相对误差在±15%以内。103Rh(n,n')103Rhm探测器的计算结果与实验值相对误差在±10%以内,均可被实验值测量偏差包络;轴向相对反应率对比结果表明,32S(n,p)32P探测器的计算结果与实验值相对误差在±10%以内。103Rh(n,n')103Rhm探测器的计算结果与实验值相对误差在±15%以内,满足工程计算误差要求。因此,本文制作的屏蔽数据库适用于快堆的屏蔽计算,后续可以应用于先进快堆的屏蔽设计。

     

  • 图  1  细群截面库制作流程

    Figure  1.  Fine-group Library Processing Flow

    图  2  细群中子/光子能群结构

    Figure  2.  Fine-group Neutron/Photon Group Structure

    图  3  中子/光子权重谱

    Figure  3.  Neutron/Photon Weight Function

    图  4  宽群截面库制作流程

    Figure  4.  Broad-group Library Processing Flow

    图  5  宽群中子/光子能群结构

    Figure  5.  Broad-group Neutron/Photon Group Structure

    图  6  1/4几何模型及探测器分布

    Figure  6.  1/4 Geometric Model and Detector Configuration

    图  7  径向反应率计算值与实验值对比

    Figure  7.  Comparison of Calculated and Experimental Radial Reaction Rates

    表  1  32S(n,p)32P探测器轴向相对反应率计算值与实验值对比

    Table  1.   Comparison of Calculated and Experimental Axial Relative Reaction Rates for 32S(n,p)32P Detector

    距离装置水平
    中心线的距离/cm
    相对反应率
    B6 B10 B14
    实验值 计算值 实验值 计算值 实验值 计算值
    50 0.354 0.331 0.388 0.359 0.483 0.386
    25 0.846 0.837 0.831 0.83 0.955 0.828
    0 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
    –25 0.802 0.815 0.81 0.809 0.846 0.808
    –50 0.303 0.305 0.347 0.336 0.419 0.366
    下载: 导出CSV

    表  2  103Rh(n,n')103Rhm探测器轴向相对反应率计算值与实验值对比

    Table  2.   Comparison of Calculated and Experimental Axial Relative Reaction Rates for 103Rh(n,n')103Rhm Detector

    距离装置水平
    中心线的距离/cm
    相对反应率
    B6 B10 B14
    实验值 计算值 实验值 计算值 实验值 计算值
    50 0.399 0.383 0.455 0.435 0.52 0.399
    25 0.829 0.835 0.831 0.839 0.846 0.829
    0 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
    –25 0.804 0.815 0.799 0.822 0.835 0.804
    –50 0.355 0.361 0.419 0.415 0.486 0.355
    下载: 导出CSV
  • [1] CARLSON B G. Solution of the transport equation by Sn approximations: LA-1599[R]. Los Alamos: Los Alamos Scientific Laboratory, 1955.
    [2] RHOADES W A, CHILDS R L. TORT: a three-dimensional discrete ordinates neutron/photon transport code[J]. Nuclear Science and Engineering, 1991, 107(4): 397-398. doi: 10.13182/NSE91-A23802
    [3] WHITE J E, INGERSOLL D T, SLATER C O, et al. BUGLE-96: a revised multigroup cross section library for LWR applications based on ENDF/B-VI release 3[R]. Oak Ridge: Oak Ridge National Laboratory, 1996: 620-622.
    [4] BROWN D A, CHADWICK M B, CAPOTE R, et al. ENDF/B-VIII. 0: the 8th major release of the nuclear reaction data library with CIELO-project cross sections, new standards and thermal scattering data[J]. Nuclear Data Sheets, 2018, 148: 1-142. doi: 10.1016/j.nds.2018.02.001
    [5] CONLIN J L, KAHLER A C, MCCARTNEY A P, et al. NJOY21: next generation nuclear data processing capabilities[J]. EPJ Web of Conferences, 2017, 146: 09040. doi: 10.1051/epjconf/201714609040
    [6] ZOHURI B. Neutronic analysis for nuclear reactor systems[M]. Cham: Spring, 2017: 307-353.
    [7] FAVORITE J A. Transport corrections and sensitivities in the discrete-ordinates method[J]. Nuclear Science and Engineering, 2022, 196(2): 144-160. doi: 10.1080/00295639.2021.1968224
    [8] CHENG T P, MO Z Y, YANG C, et al. JSNT-S: a parallel 3D discrete ordinates radiation transport code on structured mesh[C]//Proceedings of the 26th International Conference on Nuclear Engineering. London: ASME, 2018: 22-26.
    [9] HAJJI A, COQUELET-PASCAL C, BLAISE P. Monte-Carlo interpretation of the JANUS Phase 1, Phase 2 and Phase 4 shielding experiments with TRIPOLI-4®[J]. Annals of Nuclear Energy, 2021, 159: 108333. doi: 10.1016/j.anucene.2021.108333
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-01-15
  • 修回日期:  2025-05-16
  • 刊出日期:  2025-06-15

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