摘要：惯性约束聚变(ICF)是实现受控热核聚变可能途径之一.聚变中子源项是氘氚激光等离子体物理设计与分析的重要参数之一,其准确性直接影响分析结果的可靠性.目前国内外对于ICF氘氚聚变反应产生的中子源项研究主要基于解析公式法,在温度和反应类型等方面适用范围有限.本文采用粒子云概念对氘、氚粒子云团开展了随机抽样与时空网格划分,然后基于麦克斯韦速率分布律对氘氚聚变反应开展了多普勒能量展宽效应分析与微分截面温度修正工作,耦合蒙特卡罗方法和离散纵标方法,开展了激光等离子体中D-T粒子云团聚变反应率的数值模拟工作.研究结果显示,与原核数据库截面相比,D-T,D-D,T-D截面经修正后多普勒温度效应显著.在20 100 keV的等离子体温度范围内,相较传统的解析公式法,本文模拟结果更符合最新的ENDF核数据库的氘氚反应截面数据,且与解析公式法结果在低能区存在较大误差,可能是计算方法不同与低温截面差异过大原因导致.

摘要：离散纵标(又称SN)方法是反应堆屏蔽计算中常用的方法,随着计算能力的发展和离散纵标计算方法的不断完善,使得离散纵标方法在反应堆的屏蔽计算中得到了广泛的应用。本文以中国实验快堆(CEFR)堆芯为研究对象,使用三维离散纵标方法对区域功率份额、组件功率、DPA、寿期内堆芯围板积分快中子注量及寿期内小栅板联箱积分快中子注量进行了计算研究,并与二维离散纵标法和俄罗斯设计报告结果进行对比。研究结果表明:三维离散纵标方法能够减少二维程序几何等效过程中导致的误差,计算结果可靠,可应用于大型快堆堆芯的屏蔽设计中。

摘要：采用三维离散纵标-蒙特卡罗耦合方法(SN-MC耦合方法)对压水堆压力容器的快中子注量率进行计算分析,并与离散纵标方法(SN方法)、蒙特卡罗方法(MC方法)的计算结果以及测量值进行比较。结果表明,SN-MC耦合方法的计算结果和测量值相比偏差在20%以内,满足美国核管会(NRC)法规导则RG1.19对快中子注量率计算方法偏差的要求;当SN-MC耦合方法和MC方法达到相同计数误差水平时,其计算速度比MC方法快2~10倍。

摘要：对于深穿透类型的屏蔽计算,为了得到较为可信的统计结果,蒙特卡洛(MC)方法需要模拟大量的粒子,巨大的计算时间是其存在的主要问题。源偏倚和权窗技巧能够有效地降低深穿透问题的计数误差。本文开展了三维离散纵标(SN)方法-MC混合方法研究,根据SN方法的共轭注量率计算并生成了源偏倚和权窗参数,编写了MCNP程序的源抽样子程序,并且在秦山核电厂一期测量值基础上进行了验证,成功应用到CAP1400反应堆压力容器快中子注量率计算中。数值结果表明,对于深穿透屏蔽计算问题,和无偏的MC方法相比,三维SN-MC混合方法能够在保证结果精度的前提下,提高计算效率1~2个数量级。

摘要：三维离散纵标-蒙特卡罗(SN-MC)耦合方法结合了SN方法计算速度快和MC方法几何描述精确的优点,可以在较短的时间内完成堆腔辐射漏束辐射场计算.以秦山一期反应堆和CAP1400反应堆为研究对象,采用三维SNMC耦合方法进行了堆腔漏束的计算,并和测量值以及其它方法的计算结果进行比较,验证SN-MC耦合方法理论模型和程序的正确性,为后续提高堆腔漏束计算精度和效率提供基础.

摘要：对于深穿透类型的屏蔽计算,为了得到较为可信的统计结果,蒙特卡罗方法(MC方法)需要模拟大量的粒子,巨大的计算时间是其存在的主要问题。源偏倚和权窗技巧能够有效降低深穿透问题的计数误差。开展了基于共轭离散纵标(SN)的MC减方差方法研究,根据SN方法的共轭注量率计算并生成了源偏倚和权窗参数,编写了JMCT程序的源抽样子程序,并且在秦山一期测量值基础上进行了验证,成功应用到CAP1400压力容器快中子注量率和堆腔中子和光子剂量率计算中。数值结果表明,对于深穿透屏蔽计算问题,和无偏的MC方法相比,基于共轭SN的MC减方差方法能够在保证结果精度的前提下,提高计算效率1~2个量级。

摘要：“玲龙一号”反应堆(ACP100)一体化堆型的设计特点,使得辐射漏束成为其需重点关注的辐射防护问题之一,需要开展针对性的屏蔽设计。为了提升离散纵标方法在模块式小型堆建模计算中的精度,本次研究开发了基于程序NX的离散纵标方法可视化建模插件,能够直接在NX图形界面中完成所有属性的定义,并自动完成网格的剖分形成完整的计算输入。本次研究基于可视化建模技术和自主研发的三维离散纵标输运计算程序Hydra完成了ACP100的辐射漏束计算,针对辐射漏束问题设置了专用的屏蔽块,大幅降低了主泵间的热中子注量率和操作平台的辐射剂量率。

摘要：从一阶三维中子输运方程出发,对方向变量采用离散纵标方法展开,得到一系列关于空间变量的偏微分方程,从而避免了二阶方程由于分母上存在截面,不能准确描述内含真空介质的问题.对这些关于空间变量的方程采用最小二乘有限元方法进行离散,形成的刚度矩阵是对称的,因此可以采用快速迭代方法求解.据此编制了三维中子输运方程的非结构网格离散纵标计算程序,并采用三棱柱元素和四面体元素剖分对一系列基准问题做了验算.计算结果表明,该方法能用于非结构网格,并具有较高的计算精度,对多数问题,有效增值系数的误差都小于0.3%,通量误差都小于3.0%.

摘要：通过对共轭输运法的研究,采用二维离散纵标程序计算某三代核电厂反应堆满功率运行状态下的堆外探测器响应函数,计算结果与原有数据相比,径向响应因子的相对偏差在3%以内,轴向响应因子的相对偏差在1%以内。表明所采用的计算模型和方法正确。将共轭输运法计算堆外探测器响应的方法在岭澳二期核电项目上进行验证,并与岭澳二期核电工程中采用正向输运法计算的响应因子进行对比,结果表明2种方法的计算偏差不超过5%,验证了共轭输运法与正向输运法计算结果的等价性,但共轭输运法计算效率更高。

摘要：对于深穿透类型的屏蔽问题,在合理的时间内计算得到可信的结果对于蒙特卡罗(MC)方法是一个巨大的挑战。基于离散纵标(S_N)方法的局部和全局减方差方法能有效降低MC计算深穿透问题的计数误差。本文基于HBR-2基准题比较了全局减方差方法和局部减方差方法的计算效率。结果表明,对于HBR-2基准题,局部和全局减方差方法均取得了较好的结果。全局减方差方法1次计算即可同时优化辐照监督管和堆外探测器的计数,因此实际应用更加方便和高效。