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核数据处理程序中多普勒展宽模块的开发与验证

郭欣 徐宁 郝琛 尹文 王毅箴

郭欣, 徐宁, 郝琛, 尹文, 王毅箴. 核数据处理程序中多普勒展宽模块的开发与验证[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 242-249. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0242
引用本文: 郭欣, 徐宁, 郝琛, 尹文, 王毅箴. 核数据处理程序中多普勒展宽模块的开发与验证[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 242-249. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0242
Guo Xin, Xu Ning, Hao Chen, Yin Wen, Wang Yizhen. Development and Verification of Doppler Broadening Module in Nuclear Data Processing Code[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 242-249. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0242
Citation: Guo Xin, Xu Ning, Hao Chen, Yin Wen, Wang Yizhen. Development and Verification of Doppler Broadening Module in Nuclear Data Processing Code[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 242-249. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0242

核数据处理程序中多普勒展宽模块的开发与验证

doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0242
基金项目: 中央高校基本科研业务费(3072024CFJ1504)
详细信息
    作者简介:

    郭 欣(2002—),硕士研究生,现主要从事核反应堆物理及核数据处理等方向的研究,E-mail: 1692491869@qq.com

    通讯作者:

    徐 宁,E-mail: xuning1212@hrbeu.edu.cn

  • 中图分类号: TL32

Development and Verification of Doppler Broadening Module in Nuclear Data Processing Code

  • 摘要: 为了满足核反应堆中多种不同工况数值模拟的需求,需要提供不同温度点下的核反应截面数据,但评价核数据库中给出的截面数据均为0 K下的核反应截面。因此,为了满足堆芯物理数值模拟计算的需求,需要针对评价核数据库中给出的评价核数据进行多普勒展宽处理,获得不同温度点的连续能量点截面。本文通过采用Kernel Broadening精确多普勒展宽方法,完成多普勒展宽计算方法的理论推导和程序开发。基于CENDL-3.2评价核数据库,分别采用本文开发的doppler_broad模块和NJOY2016程序中的BROADR模块对不同温度点下的展宽截面进行了对比验证,同时,针对多普勒展宽计算过程中部分收敛参数选取的合理性进行了计算分析。数值结果表明,对于293.6 K、600 K、900 K和108 K四个温度点,本文计算结果与NJOY2016程序计算结果吻合较好;对于判断相邻展宽能量点限值参数NMAX,其取值对展宽截面的影响较大,不同取值计算得到的展宽截面最大相对偏差为1.091%。

     

  • 图  1  多普勒展宽模块的程序流程图

    Figure  1.  Code Flowchart of Doppler Broadening Module

    图  2  不同温度下56Fe的辐射俘获(MT102)截面及其相对偏差对比

    1 barn=10−28 m2

    Figure  2.  Comparison of Radiative Capture (MT102) Cross-sections of 56Fe at Different Temperatures and Their Relative Deviations 

    图  3  不同温度下235U的裂变(MT18)截面及其相对偏差对比

    Figure  3.  Comparison of Fission (MT18) Cross-sections of 235U at Different Temperatures and Their Relative Deviations

    图  4  不同温度下238U的弹性散射(MT2)截面及其相对偏差对比

    Figure  4.  Comparison of Elastic Scattering (MT2) Cross-sections of 238U at Different Temperatures and Their Relative Deviations

    图  5  NMAX对多普勒展宽截面计算结果分析

    Figure  5.  Analysis of Doppler Broadening Cross-section Calculation Results by NMAX

    图  6  STEP对多普勒展宽截面计算结果分析

    Figure  6.  Analysis of Doppler Broadening Cross-section Calculation Results by STEP

    图  7  NSTACK对多普勒展宽截面计算结果分析

    Figure  7.  Analysis of Doppler Broadening Cross-section Calculation Results by NSTACK

    表  1  NJOY2016程序内置展宽参数

    Table  1.   Built-in Broadening Parameters in NJOY2016

    展宽参数内置参数值
    NMAX10
    STEP2.01
    NSTACK12
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-11-01
  • 修回日期:  2025-02-14
  • 刊出日期:  2025-06-15

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