【摘要】：隨著核電“走出去”戰(zhàn)略步伐的加快,核動(dòng)力廠安全分析用計(jì)算機(jī)軟件的自主化日益重要,目前國內(nèi)三大核電集團(tuán)均在開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核動(dòng)力廠安全分析用計(jì)算機(jī)軟件,國家核安全局已將核動(dòng)力廠安全分析用計(jì)算機(jī)軟件評(píng)價(jià)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,環(huán)保部提出了“核動(dòng)力廠安全分析用計(jì)算機(jī)軟件評(píng)估數(shù)據(jù)共享平臺(tái)”項(xiàng)目,將使用驗(yàn)證后的基準(zhǔn)題庫來支持國內(nèi)其他自主化軟件的確認(rèn)與評(píng)估。項(xiàng)目規(guī)定所有基準(zhǔn)題必須來源于正規(guī)的途徑,如公開發(fā)表的文獻(xiàn)或自主開展的實(shí)驗(yàn)等,本文通過調(diào)研大量公開發(fā)表的各種文獻(xiàn),獲得了一定數(shù)量的基準(zhǔn)題,同時(shí)項(xiàng)目規(guī)定驗(yàn)證基準(zhǔn)題正確性的程序不能帶有版權(quán)爭議,所以我們選擇了開源的蒙卡程序Open MC來進(jìn)行驗(yàn)證。本文基于Open MC開展了基準(zhǔn)題驗(yàn)證工作并得到了相關(guān)結(jié)論:(1)對Open MC的編譯進(jìn)行了研究,分析Open MPI、Mpich及HDF5的各版本輔助程序?qū)pen MC的支持情況,確定了軟件版本之間的匹配作為后續(xù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)基準(zhǔn)的工具。(2)對ICSBEP(The International Criticality Safety Benchmark Evaluation Project)基準(zhǔn)題的正確性進(jìn)行臨界基準(zhǔn)驗(yàn)證�；陂_源網(wǎng)站上的111道MCNP測試算例獲得幾何參數(shù),使用Open MC對其進(jìn)行建模并與文獻(xiàn)值進(jìn)行校核計(jì)算,其中67道基準(zhǔn)題模擬值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好,驗(yàn)證了軟件計(jì)算的正確性,同時(shí)說明了基準(zhǔn)題數(shù)據(jù)的可靠性,這些基準(zhǔn)題可以納入數(shù)據(jù)平臺(tái)用于新開發(fā)的軟件的驗(yàn)證,而吻合不好的44道例題建議不納入數(shù)據(jù)平臺(tái)。(3)對全堆芯基準(zhǔn)模型進(jìn)行臨界基準(zhǔn)驗(yàn)證,選取了Hoogenboom全堆模型進(jìn)行建模及臨界計(jì)算,以文獻(xiàn)發(fā)布的MCNP結(jié)果作為校對值,結(jié)果為Open MC計(jì)算值與校對值在誤差范圍內(nèi),驗(yàn)證了Hoogenboom全堆芯基準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)的正確性,可以納入數(shù)據(jù)平臺(tái)用于新開發(fā)軟件的臨界基準(zhǔn)驗(yàn)證。(4)對SINBAD 97基準(zhǔn)題庫中Winfrith水基準(zhǔn)題進(jìn)行屏蔽基準(zhǔn)驗(yàn)證,結(jié)果為Open MC計(jì)算值及實(shí)驗(yàn)值滿足相對偏差小于20%的要求,驗(yàn)證了計(jì)算的正確性,同時(shí)也驗(yàn)證了屏蔽基準(zhǔn)題數(shù)據(jù)的可靠性。證明了Winfrith水基準(zhǔn)題可以納入數(shù)據(jù)平臺(tái)對于水截面,能量范圍為0.93Me V-8.825Me V計(jì)算軟件的屏蔽基準(zhǔn)驗(yàn)證。上述工作提供了驗(yàn)證后的基準(zhǔn)題庫并納入數(shù)據(jù)平臺(tái),這將支持國內(nèi)其他自主化軟件的確認(rèn)與評(píng)估。
【圖文】：

后的基準(zhǔn)題庫來支持國內(nèi)其他自主化軟件的確認(rèn)與評(píng)估，我們對基準(zhǔn)題數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。粒子輸運(yùn)的蒙特卡羅方法與核聚變是兩種截然不同的核反應(yīng)，，同屬于原子范疇的物理反指如235U 等物質(zhì)與中子碰撞，使235U 分裂為多種原子核及中量的釋放。聚變是太陽上的典型核反應(yīng)，小型的原子核之間相的原子核同時(shí)伴隨巨額能量的釋放。聚變能由于技術(shù)難度較大階段。因此，截至目前正常使用的反應(yīng)堆均為裂變反應(yīng)堆[3]。理論較多而且復(fù)雜，想弄清楚核反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)內(nèi)部的各種原子要清楚各個(gè)粒子如中子在反應(yīng)堆中的粒子輸運(yùn)情況，在圖 1.1子的輸運(yùn)過程，為了讓核反應(yīng)堆正常、高效的運(yùn)行，就一定要這是判斷核反應(yīng)堆能否正常運(yùn)行的基石。

圖 1.2 蒙卡方法模擬中子輸運(yùn)流程圖卡方法作為一種基于概率統(tǒng)計(jì)的粒子輸運(yùn)模擬方法，其計(jì)算過程反應(yīng)的物理機(jī)制，能精確描述及處理模型幾何，可解決多維度問何多樣、能譜復(fù)雜、變量繁多等處理需求的反應(yīng)堆物理計(jì)算問題有計(jì)算準(zhǔn)確度高，能較準(zhǔn)確的模擬粒子的物理參數(shù)及輸運(yùn)過程、受幾何條件限制小、收斂速度與維度無關(guān)等優(yōu)點(diǎn)[7]。蒙卡方法可點(diǎn)截面，從而避免分群近似，具有較高的計(jì)算精度，此外，蒙卡并行特性[8]。蒙卡方法逐漸成為核能系統(tǒng)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵工具�？ㄝ斶\(yùn)程序國內(nèi)外研究現(xiàn)狀卡軟件近年來有著巨大發(fā)展，許多國家都推出了用于粒子輸運(yùn)模序，見表 1.1。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM623

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2612884