摘要：由于核能的特殊性,自设计建造第一座核反应堆起,就没离开过数值模拟,而且随着计算技术的不断发展,这种实体反应堆与数值模拟之间的关系越加紧密,直至近年来“数值反应堆”概念的出现。在2015年的中国核动力研究设计院重点实验室学术年会上,本人曾在“反应堆物理计算的挑战与对策”报告中提出“高保真”数值模拟时代已经到来。

摘要：当对反应堆物理计算结果进行不确定性分析时,需产生多维相关变量随机数序列。为产生高质量的相关变量随机数序列以减少样本数量,本文首先从理论上分析给出了之前的多维相关变量随机数序列的协方差矩阵与真实的协方差矩阵有差别的原因,据此提出了解决方法,并采用数值计算对解决方法进行了验证。验证结果表明,对于3个变量的抽样序列,高精度相关变量抽样方法采用20个样本便得到与原相关系数矩阵一致的矩阵,抽样样本数量较之前的方法减少了5个量级;而对于33群的238 U辐射俘获反应道,即使抽样样本数为34,最大相对误差亦仅0.061%,由此证明了方法的有效性。最后,利用不同方法对铅基快堆LFR进行了分析,传统正态分布抽样样本总数较高精度相关变量抽样方法的样本总数高1倍,其最大相对误差为12.5%,而高精度相关变量抽样方法的最大相对误差仅1.7%,计算精度有明显提高。结果表明该方法具有工程应用前景。

摘要：随着太空探索活动的深入开展,在月球表面建立有人基地成为必然选择。与常规化学能或太阳能相比,月面核电源具有诸多优点,是月球基地的最佳能源选择之一。本文提出了电功率100 kWe的核反应堆电源系统方案,给出了该方案的关键系统参数。针对反应堆模块,展开方案选型、参数优化、常规物理参数分析、初步热工分析和特种临界安全分析等工作。计算结果显示:燃料包壳温度小于使用限值,掉落事故工况下有效增值因数均小于0.98。该设计方案满足各项技术指标和设计准则。

摘要：月球基地的建立首先需解决能源供给问题,核电源系统具有功率大、寿命长、环境适应性强等优点,是月球基地及其他深空探测任务中理想的能源提供方案。使用低浓铀燃料是近年来空间核动力发展的重要趋势,该文提出一种基于铀钼合金的月球基地核电源系统的堆芯方案设计,经初步优化设计,给出该系统的总体堆芯参数,并从物理、热工方面对堆芯进行分析和计算。结果表明,该堆方案合理可行,可以在寿期内满足各项要求。