摘要：先进固态模块化可移动式反应堆核电系统的发展和新型固态燃料的应用,对中子屏蔽材料类型、设备质量和设计紧凑程度都提出了更高的要求。针对设备轻量化的需求,定制特殊尺寸的屏蔽材料装填筒,以粉末松散填充的方式制备了碳化硼、氢化钛和氢化锆三种屏蔽测试材料,置于单管中子射线检测系统中进行屏蔽实验和数据采集。基于蒙特卡洛的粒子输运模拟程序(RMC)模拟^(241)Am-Be中子源系统下的中子屏蔽,并对其进行数据拟合。实验结果表明,碳化硼材料在屏蔽实验中性能显著优于氢化钛和氢化锆,蒙特卡洛模拟得到的数据与单管中子射线检测系统得到的实验数据拟合程度较高。该研究建立的计算、实验及对比验证方法能够用于指导新型中子屏蔽材料的性能研究。

摘要：利用清华大学工程物理系自主开发的3维反应堆蒙特卡罗分析程序RMC-DAGMC模块直接通过CAD对螺旋十字型燃料棒建模并进行中子物理计算,同时,利用蒙特卡罗均匀化,即蒙特卡罗两步法进行组件-堆芯计算,验证了RMC-DAGMC临界计算功能和群常数功能的正确性。对不同螺距的螺旋十字型燃料棒物理性能进行了对比计算分析,结果表明:无扭转十字棒与传统圆棒的有效增殖系数keff有较大差异,螺距对螺旋十字棒keff影响较小。对复杂的异形几何堆芯进行了简要计算,计算方法和结果可为异形几何堆芯设计提供参考。