[發明專利]用于反應堆物理計算不確定性分析的多群截面擾動方法

有效

• 申請號: 201510847600.6
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105373667A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 發明（設計）人: 曹良志;萬承輝;吳宏春
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種用于反應堆物理計算不確定性分析的多群截面擾動方法，包括如下 步驟：

步驟1：使用核數據庫截面處理程序NJOY，基于評價數據庫ENDF/B，制 作得到多群截面數據庫；使用NJOY程序，基于評價數據庫ENDF/B，制作得到 各溫度點下的逐點point-wise截面數據庫；對不同溫度點下的逐點截面數據庫， 使用等勒寬的劃分方法，將共振反應道在共振能量段[E_min,E_max]的逐點截面數據 庫劃分成超細群fine-group截面數據庫；所述的超細群截面數據庫的劃分方法如 公式(2)所示：

E_i＝E_min·e^(i-1)Δu,i＝1,2,...,N+1公式(2)

式中：

Δu——超細群每個能群的勒寬；

E_i——劃分超細群的能群結構的第i個能量斷點；

E_min——劃分超細群的共振段能量下限；

N——劃分的超細群的能群數目；

超細群每個能群的勒寬Δu如公式(1)所示：

Δu=ln(Emax/Emin)N]]>公式(1)

式中：

E_max——劃分超細群的共振段能量上限；

E_min——劃分超細群的共振段能量下限；

N——劃分的超細群的能群數目；

步驟2：采用步驟1加工多群截面數據庫使用的能群結構，對反應道x第g 群的截面引入一個微小的相對擾動量，獲得擾動后的反應道x在第g群對應的 能量范圍內的逐點截面數據庫；所述的擾動后的反應道x第g群對應能量范圍 內的逐點截面數據庫如公式(4)所示：

σ'_x(E,T)＝(1+δ_x,g)σ_x(E,T)E_g-1≤E≤E_g公式(4)

式中：

E——能量；

T——溫度；

x——反應道類型；

E_g-1——多群數據庫能群結構中第g群對應的能量下限值；

E_g——多群數據庫能群結構中第g群對應的能量上限值；

δ_x,g——反應道x第g群截面的相對擾動量；

σ'_x(E,T)——擾動后的反應道x的逐點截面數據庫；

σ_x(E,T)——初始的反應道x的逐點截面數據庫；

步驟3：將步驟2中對反應道x第g群的逐點截面數據庫的擾動傳遞到多群 截面數據庫中，根據逐點截面數據庫到多群截面數據庫的加工方法，對于不同 類型的反應道和不同的擾動能群，存在線性和非線性兩種擾動傳遞的方法；所 述的由逐點截面數據庫到多群截面數據庫的加工，采用權重通量對逐點截面數 據庫在給定的能群結構上進行多群歸并，對于非共振反應道和共振反應道的非 共振能群，多群截面是溫度的單值函數，歸并如公式(5)所示：

σx,g(T)=∫ΔEgσx(E,T)φ(E)dE∫ΔEgφ(E)dE]]>公式(5)

式中：

x——反應道類型；

g——第g群；

T——溫度；

φ(E)——權重通量；

ΔE_g——第g群對應的能量范圍；

σ_x,g(T)——反應道x在溫度T下第g群截面大小；

對于非共振反應道和共振反應道的非共振能群，逐點截面的擾動向多群截面傳 遞采用線性的傳遞方法，如公式(6)所示：

σx,g′(T)=∫ΔEgσx′(E,T)φ(E)dE∫ΔEgφ(E)dE=(1+δx,g)∫ΔEgσx(E,T)φ(E)dE∫ΔEgφ(E)dE=(1+δx,g)σx,g(T)]]>公式(6)

式中：

x——反應道類型；

g——第g群；

T——溫度；

ΔE_g——第g群對應的能量范圍；

δ_x,g——反應道x第g群截面的相對擾動量；

φ(E)——權重通量；

σ'_x,g(T)——擾動后的反應道x在溫度T下第g群截面大小；

σ'_x(E,T)——擾動后的反應道x在溫度T下逐點截面數據庫；

σ_x(E,T)——初始的反應道x在溫度T下逐點截面數據庫；

σ_x,g(T)——初始的反應道x在溫度為T下第g群截面大小；

對于共振能群內的共振反應道，多群截面是關于溫度和背景截面的函數，歸并 如公式(7)所示：

σx,g(T,σb)=∫ΔEgσx(E,T)φ(E,σb)dE∫ΔEgφ(E,σb)dE]]>公式(7)

式中：

x——反應道類型；

g——第g群；

T——溫度；

σ_b——背景截面；

ΔE_g——能群結構中第g群對應的能量寬度；

φ(E,σ_b)——背景截面為σ_b條件下權重通量；

σ_x(E,T)——溫度為T下逐點截面數據庫；

σ_x,g(T,σ_b)——反應道x在溫度為T，背景截面為σ_b條件下，第g群的截面大 小；

對于共振能群內的共振反應道，逐點截面的擾動向多群截面傳遞采用非線性的 傳遞方法，如公式(8)所示：

σx,g′(T,σb)=∫ΔEgσx′(E,T)φ′(E,σb)dE∫ΔEgφ′(E,σb)dE=(1+δx,g)∫ΔEgσx′(E,T)φ′(E,σb)dE∫ΔEgφ′(E,σb)dE]]>公式(8)

式中：

x——反應道類型；

g——第g群；

T——溫度；

σ_b——背景截面；

ΔE_g——第g群對應的能量范圍；

δ_x,g——反應道x第g群截面的相對擾動量；

σ'_x(E,T)——擾動后的反應道x在溫度T下逐點截面數據庫；

σ'_x,g(T,σ_b)——擾動后的反應道x在溫度為T，背景截面為σ_b條件下第g群截 面大小；

φ'(E,σ_b)——截面擾動后的背景截面為σ_b條件下權重通量；

采用中子慢化方程對公式(8)中的φ'(E,σ_b)進行求解，即可用于歸并得到擾動后的 多群共振截面σ'_x,g(T,σ_b)；

步驟4：對步驟3中得到的擾動后的多群共振截面σ'_x,g(T,σ_b)，使用反應道截 面的自洽原則，重構得到擾動后的多群數據庫。