[發明專利]一種獲取不可分辨共振區高精度總反應截面的方法

有效

• 申請號: 202111146306.4
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113868591B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 鄭友琦;衛臨方;杜夏楠;王永平;吳宏春
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F17/13
• 分類號: G06F17/13;G06F30/20
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

一種獲取不可分辨共振區高精度總反應截面的方法，首先預制²³⁵U、²³⁸U在若干背景截面下的不可分辨共振積分表，將核素的不可分辨共振區總反應截面分成兩部分，即光滑部分和共振部分；其后確定核素的背景截面所對應預制共振積分表中的背景截面區間，計算區間端點處的自屏因子；接著利用自屏因子僅對于總反應截面的共振部分進行自屏計算，并與光滑部分求和獲得背景截面在區間端點處對應的有效總反應截面；最后插值獲得該核素的不可分辨共振區有效總反應截面。本發明方法是獲得不可分辨共振區高精度有效總反應截面的關鍵，能夠保證堆芯多普勒反應性參數的計算精度、保證堆芯安全分析的精度水平，為第四代快譜反應堆的中子學計算及核設計任務提供可靠的支撐。

技術領域

本發明涉及核反應堆物理計算和核反應堆堆芯設計技術領域，具體涉及一種獲取不可分辨共振區高精度總反應截面的方法。

背景技術

不可分辨共振區有效總反應截面的計算是第四代快譜反應堆中子學計算及核設計任務的關鍵。經典的反應堆物理計算方法如超細群方法、子群方法等，對于不可分辨共振區的總反應截面計算并不適用。當高能區中子通量較高時，不可分辨共振區總反應截面將對堆芯多普勒反應性參數的計算精度產生極大影響，從而決定了堆芯安全分析所能達到的水平，因此發明一種獲取不可分辨共振區高精度總反應截面的方法是十分必要的。

邦達·連科方法由于使用簡便及計算高效的優點，近年應用在國際知名程序如BONAMI、TRANSX中。利用此方法獲得不可分辨共振區總反應截面主要包括兩部分，一是制作在不同背景截面下不可分辨共振區總反應截面的共振積分表，二是將共振積分表轉換為中子學計算所需要的有效總反應截面。其中第二部分是不可分辨共振區總反應截面計算的關鍵。在以往的中子學計算中，一般將不可分辨共振區總反應截面作為一個整體，計算其有效自屏截面。然而，新近研究表明，不可分辨共振區總反應截面積分由兩部分組成，即不隨能量變化的光滑部分積分和伴隨能量變化的共振部分積分。對于不隨能量變化的光滑部分積分無需對其進行有效自屏計算，否則會造成不可分辨共振區總反應截面變化值的高估，進而影響堆芯多普勒反應性參數的計算精度，影響堆芯安全分析所能達到的水平。

綜上所述，有必要發明一種獲取不可分辨共振區高精度總反應截面的方法。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種獲取不可分辨共振區高精度總反應截面的方法，本發明在計算不可分辨共振區總反應截面時，基于預制的不可分辨共振積分表，將不可分辨共振區總反應截面分為光滑部分和共振部分，利用自屏因子僅對于總反應截面中的共振部分進行自屏計算，并與光滑部分求和獲得不可分辨共振區有效總反應截面。

為了實現以上目的，本發明采取如下的技術方案予以實施：

一種獲取不可分辨共振區高精度總反應截面的方法，包括如下步驟：

步驟1：選取若干背景截面，使用評價核數據處理程序預先制作²³⁵U、²³⁸U在這些背景截面下的不可分辨共振積分表；

步驟2：根據公式(1)將步驟1所制作的不可分辨共振積分表中總反應截面積分分為光滑部分積分和共振部分積分；

式中：

I_t——總反應截面積分

——總反應截面的光滑部分積分

——總反應截面的共振部分積分

步驟3：根據公式(2)計算核素的背景截面；

式中：

——核素r的背景截面

N^r——核素r的核子密度