娄 磊，柴晓明，姚 栋，彭星杰，李满仓，于颖锐，王连杰

(中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术重点实验室,成都610213)

颗粒型弥散燃料和弥散可燃毒物已在核反应堆工程中得到应用[1-2]。颗粒型弥散燃料能够包容裂变产物，在高温和深燃耗情况下可确保燃料的完整性，有效防止放射性物质扩散。颗粒型弥散可燃毒物能够依靠毒物颗粒的自屏效应，实现堆芯反应性的长期平稳控制，通过控制颗粒尺寸，可提高使用可燃毒物的灵活性。但与常规燃料芯体相比，颗粒型弥散系统在常规栅格层面的非均匀性基础上，增加了微观层面弥散颗粒与基体的非均匀性，因此，具有双重非均匀性。传统中子学计算软件仅能描述和处理栅格层面的非均匀性，不能处理双重非均匀系统中颗粒的自屏效应。

为解决双重非均匀性问题，反应堆物理学者们提出了众多方法，其中主要有蒙特卡罗方法和确定论方法。蒙特卡罗方法主要采用显式建模或弦长抽样方法，如MCNP6[3]、Serpent[4]、MVP[5]及RMC[6]等；确定论方法主要是在不同层面以等效或修正的方法处理双重非均匀效应，如韩国Kim等采用的体积均匀化(volumetric homogenization，VH)方法是最简单的处理方法[7]，但忽略了弥散颗粒的空间自屏。Kim等还提出用反应性等效物理转换(reactivity-equivalent physical transformation, RPT)方法处理弥散颗粒燃料的双重非均匀系统[7]，但该方法在处理弥散可燃毒物颗粒的双重非均匀性时效果不佳。随后，Li等提出改进的RPT(improved RPT， IRPT)方法，用于处理同时含有弥散燃料和弥散可燃毒物的系统[8]。……