基于连续能量蒙特卡罗的快中子反应堆均匀化截面计算方法研究

• 作者: 郭辉 沈宇阳 吴逸炜 陈萃岚 宋去非 顾汉洋 上海交通大学核科学与工程学院
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 快堆 蒙特卡罗 确定论两步法 均匀化 多群截面
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 所属期刊栏目: 先进快中子反应堆数值模拟技术及其应用
• 页码范围: 88-98
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

快堆确定论两步法通常由组件均匀化截面计算和堆芯扩散/输运计算共同组成，已广泛应用于快堆工程设计与分析领域。基于连续能量精细几何的蒙特卡罗均匀化截面计算方法可为先进快堆提供高精度均匀化群常数。本文简要综述了蒙特卡罗生成的均匀化截面与堆芯扩散/输运计算结合的发展现状与技术趋势。介绍了蒙特卡罗体积通量均匀化方法和超级均匀化等效修正方法，提出了蒙特卡罗通量矩均匀化方法。以MET-1000金属燃料快堆数值对标为例，针对堆芯扩散计算，对控制棒使用超级均匀化等效修正方法，将堆芯扩散计算的控制棒价值高估从13.5%减小到0.35%,并提高了功率分布预测精度；针对堆芯输运计算，定量解析了误差原因，提出了蒙特卡罗通量矩均匀化方法，可减小MET-1000堆芯输运计算的反应性误差698 pcm。本文中适用于快堆扩散及堆芯输运计算的蒙特卡罗均匀化截面生成方法针对先进非均匀布置快堆、小型快堆等新型堆芯，与不同堆芯求解器的结合有待进一步发展与验证。同时，蒙特卡罗生成快堆均匀化截面还有许多问题需要深入研究，如不连续因子修正、基模修正、历史效应处理方法等。