[發(fā)明專利]一種裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110693164.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113591024B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫麗麗;吳海成;舒能川;吳小飛;張崇;葛智剛;陳永靜;劉萍;張環(huán)宇;王文明;陳瑩;唐輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/15
• 分類號(hào): G06F17/15;G06F17/13;G06F16/2455
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;楊方

1.一種裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮方法，其特征在于，包括：

S100、構(gòu)建兩個(gè)基于嬗變徑跡分析法的貢獻(xiàn)函數(shù)，所述兩個(gè)貢獻(xiàn)函數(shù)用于裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮；

S200、通過(guò)定量計(jì)算所述兩個(gè)貢獻(xiàn)函數(shù)，對(duì)每條質(zhì)量鏈上裂變產(chǎn)物核素的重要性進(jìn)行排序，挑選出每條質(zhì)量鏈上的重要核素；

S300、將所有質(zhì)量鏈上的重要核素重構(gòu)為一條壓縮鏈，并計(jì)算該條壓縮鏈上所有裂變產(chǎn)物核素的燃耗數(shù)據(jù)，所述燃耗數(shù)據(jù)包括有效裂變產(chǎn)額和活化分支比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮方法，其特征在于，S100包括：

在考慮各種中子核反應(yīng)以及衰變的情況下，反應(yīng)堆系統(tǒng)中每種核素的濃度微分方程如下：

其中，

N_i表示核素i在時(shí)刻t的濃度；

表示易裂變核素k對(duì)核素i的裂變率加權(quán)獨(dú)立產(chǎn)額；

s^k表示裂變核素k的裂變率；

α_i-1表示核素i的前一個(gè)核素即前驅(qū)核的分支比；

γ_i-1表示核素i的前一個(gè)核素的衰變常數(shù)或者吸收率；

λ_i表示核素i的衰變常數(shù)；

表示核素i的總的吸收率；

基于公式(1)，通過(guò)嬗變徑跡跟蹤方法確定嬗變徑跡鏈上第n個(gè)核素在t時(shí)刻結(jié)束時(shí)的核密度N_n(t)：

其中，m，n，i，j均為正整數(shù)，β_i為核素i的總瞬時(shí)嬗變概率：

β＝λ+A＝λ+σ_aφ (3)

其中，σ_a為吸收截面，φ為中子通量；

對(duì)于裂變產(chǎn)物而言，假設(shè)0時(shí)刻，得到初始狀態(tài)無(wú)裂變產(chǎn)物情況的裂變產(chǎn)物核密度，即：

若只考慮一個(gè)裂變核，則有：

通過(guò)公式(5)構(gòu)建兩個(gè)裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮的貢獻(xiàn)函數(shù)：

1)有效裂變產(chǎn)額y_eff(E，t)：

2)裂變產(chǎn)物的吸收反應(yīng)在燃耗步T_min內(nèi)對(duì)總反應(yīng)性的貢獻(xiàn)R：

其中，σ_f為裂變截面，E為入射中子能量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮方法，其特征在于，S200包括：

S201、基于衰變數(shù)據(jù)庫(kù)、裂變產(chǎn)額數(shù)據(jù)庫(kù)、俘獲截面數(shù)據(jù)庫(kù)和中子活化數(shù)據(jù)庫(kù)，提取每條質(zhì)量鏈上所有裂變產(chǎn)物核素的半衰期、衰變常數(shù)、裂變產(chǎn)額、裂變截面和激發(fā)函數(shù)；

S202、基于上述提取的每條質(zhì)量鏈上所有裂變產(chǎn)物核素的各種參數(shù)，以及公式(6)和(7)，計(jì)算每條質(zhì)量鏈上所有裂變產(chǎn)物核素的有效裂變產(chǎn)額和對(duì)反應(yīng)性的貢獻(xiàn)；

S203、基于每條質(zhì)量鏈上所有裂變產(chǎn)物核素的有效裂變產(chǎn)額和對(duì)反應(yīng)性的貢獻(xiàn)，對(duì)每條質(zhì)量鏈上所有裂變產(chǎn)物核素中的重要核素進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮方法，其特征在于，S201包括：

從裂變產(chǎn)額數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢并提取每條質(zhì)量鏈上所有裂變產(chǎn)物核素；

從衰變數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢并提取裂變產(chǎn)物核素的半衰期，計(jì)算衰變常數(shù)；

從所述裂變產(chǎn)額數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢并提取裂變產(chǎn)物核素的裂變產(chǎn)額；

從中子評(píng)價(jià)核數(shù)據(jù)庫(kù)分別提取裂變截面和激發(fā)函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裂變產(chǎn)物燃耗鏈壓縮方法，其特征在于，S203包括：

若某一條質(zhì)量鏈上某一裂變產(chǎn)物核素的有效裂變產(chǎn)額與衰變常數(shù)比值大于第一預(yù)設(shè)值且對(duì)反應(yīng)性的貢獻(xiàn)大于第二預(yù)設(shè)值，則將其標(biāo)識(shí)為該條質(zhì)量鏈上的重要核素；

若某一條質(zhì)量鏈上某一裂變產(chǎn)物核素為中高產(chǎn)額、長(zhǎng)壽命且有效裂變產(chǎn)額為0，則將其標(biāo)記為該條質(zhì)量鏈上的重要核素。