赵京昌，张斌，陈义学

(华北电力大学核科学与工程学院，北京　102206)



有限元方法应用于一维屏蔽计算的研究

赵京昌，张斌，陈义学

(华北电力大学核科学与工程学院，北京102206)

摘要:应用确定论方法，对一维平板及一维球的屏蔽计算进行了研究，采用离散SN－有限元方法开发出一维稳态中子输运计算程序DONTRAN1D。在处理模型边界条件时，提出设置虚拟点的方法。对负通量除采用置零修正外，还使用输运方程进行中子平衡计算。最后应用该程序进行算例验证，并与国际上成熟的程序进行比较分析，求解精度能得到很好的保证。同时，程序中还保留了大量功能模块接口，便于以后继续开发之用。

关键词:一维;屏蔽计算;有限元;中子输运

0　引言

随着我国核电事业的迅速发展，公众对核电安全性要求的呼声越来越高。合理有效的屏蔽设计可以确保辐射剂量安全，也能保证核动力装置的正常运行。屏蔽计算的主要任务是给出辐射粒子的空间精细分布，因此，在数值求解中对空间变量的离散处理至关重要。20世纪50年代，有限元方法开始在工程问题的数值求解中广泛应用。20世纪70年代初，有限元方法开始应用在反应堆数值计算领域［1］，利用有限元方法求解一维单能稳态中子输运问题，显示出了这一方法的巨大优越性。本文首先简要介绍粒子输运的概念，然后给出基于有限元方法的一维平板和一维球的屏蔽计算迭代解法。在处理反射边界处的通量时，在几何模型外部设置了虚拟点，以适应输运方程的求解。……