基于SARAX-LAVENDER的快堆光子释热行为分析
2021-04-16陈建达郑友琦杜夏楠吴宏春
现代应用物理 2021年1期
关键词:程序
陈建达,郑友琦,杜夏楠,吴宏春
(西安交通大学 核科学与技术学院,西安710049)
反应堆中的释热由中子释热和光子释热2部分组成[1]。在传统的金属冷却快增殖堆中,光子释热约占总释热的13%[2]。不同类型的组件中,光子的释热份额各不相同。在非燃料区且中子通量密度较低的区域,如反射层组件、控制棒、屏蔽层和结构材料等,几乎所有的释热都来自光子的贡献。传统的释热计算,或仅考虑中子的释热贡献,或假定光子不进行输运就地沉积,均会低估非燃料区的释热水平。在快堆的核设计中,热应力计算、冷却剂流量分配和非燃料组件的释热率计算等均涉及光子的释热率分布,迫切需要开发一个适用于快堆核设计的光子释热率计算程序。
SARAX-LAVENDER,简称LAVENDER,是西安交通大学NECP实验室自主研发的适用于先进反应堆中子学分析系统的堆芯计算程序[3-4],具有针对快堆特点的临界计算、燃耗计算、反应性计算、临界棒位搜索、重启动和换料等功能,尚不具备求解中子-光子耦合输运方程和精确计算堆内光子释热率分布的功能。本文基于中子输运理论、光子输运理论和中子-光子数据库的制作,开发了中子-光子耦合输运模块和利用比释动能因子精确计算堆内光子释热率分布与总释热率分布的计算模块,并对比分析了设计模块与HYDRA程序及蒙特卡罗程序的计算结果。
1 理论模型和计算流程
1.1 多群中子-光子数据库的制作
用于LAVENDER输运计算的多群中子-光子耦合数据库结构如图1所示。……
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