【摘要】：反應(yīng)堆物理分析中的不確定度來源主要有:簡化的理論模型、核截面數(shù)據(jù)以及工程參數(shù)等。核數(shù)據(jù)作為反應(yīng)堆物理計算中最基本的輸入?yún)?shù),其不確定度已成為反應(yīng)堆物理計算中重要的不確定度來源之一�；谧罴压浪隳Ｐ偷陌踩u估方法對提高核電廠的經(jīng)濟性具有重要意義。而不確定性與敏感性分析作為最佳估計模型中的重要組成部分,已成為新堆與核設(shè)施設(shè)計研究體系中不可或缺的一部分。因此,研究核截面數(shù)據(jù)庫的不確定度對于當前壓水堆以及未來反應(yīng)堆都具有重要意義。本文基于抽樣方法,兼顧有效共振積分抽樣過程中的非線性問題,自主開發(fā)核數(shù)據(jù)不確定性分析程序SUACL。利用NJOY基于ENDF/B-VII.1產(chǎn)生的協(xié)方差矩陣,通過對IAEA發(fā)布的WIMS-69群截面庫微擾,產(chǎn)生擾動截面庫樣本。后利用DRAGON程序進行輸運計算來分析壓水堆柵元計算中核數(shù)據(jù)的不確定度。由于基于不同的核評價數(shù)據(jù)庫制作的協(xié)方差矩陣各異,首先分析了基于不同核評價數(shù)據(jù)庫的協(xié)方差矩陣對柵元計算中無限增殖因子Kinf不確定度的影響。發(fā)現(xiàn):基于不同評價核數(shù)據(jù)庫,同一反應(yīng)道的分析結(jié)果差別較大。如TMI-1中238U的輻射俘獲截面,與ENDF/B-VII.1相比,JENDL-4.0和JEFF-3.2的計算結(jié)果分別偏差5.6%和44.4%。因此,不確定性分析中,要選用與制作核數(shù)據(jù)庫相一致的評價庫是重要的。其次,著重研究核數(shù)據(jù)不確定性分析中,核素之間的相關(guān)性問題。研究發(fā)現(xiàn):多核素擾動模型中,核素對(1H-235U、1H-238U等)擾動下分析的總不確定度,明顯偏離獨立變量的合成公式的結(jié)果而接近參數(shù)相關(guān)的不確定度合成公式計算的結(jié)果。證明了核素之間存在相關(guān)性。當多核素擾動時,程序分析結(jié)果與獨立變量的合成公式計算結(jié)果的偏差顯著減小,表明核素之間的關(guān)聯(lián)性應(yīng)存在兩種對立的關(guān)系,即正、負相關(guān)性。多核素擾動模型的建立,明顯減少總不確定度的分析樣本,提高了分析效率。最后,基于反向抽樣法自主開發(fā)了敏感性分析程序SCAC,來進行敏感性方法研究。通過自設(shè)例題對其原理進行可行性分析,并以SUACL產(chǎn)生的文件為輸入,實現(xiàn)了抽樣法的核數(shù)據(jù)敏感性分析。綜上所述,核截面不確定性分析過程中,選用與截面制作相一致的評價庫及考慮核素之間的相關(guān)問題都是有必要的,直接利用抽樣方法進行敏感性分析的技術(shù)路線也是可行的。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TL329
【圖文】：

２．１．３邋ＳＵＡＣＬ程序介紹逡逑對應(yīng)上節(jié)所介紹的蒙卡抽樣分析的流程，編寫了核數(shù)據(jù)不確定性分析程序逡逑ＳＵＡＣＬ。整個分析過程如圖２－１所示。當前分析中采用多重獨立參數(shù)的標準正逡逑態(tài)分布來獲取隨機數(shù)。但是各個能群的截面之間存在相關(guān)性與不確定性，所有逡逑獨立的隨機數(shù)需要經(jīng)協(xié)方差數(shù)據(jù)處理才能產(chǎn)生截面的擾動因子。擾動因子的推逡逑導(dǎo)公式（２－１１）－（２－１３）。其中，先將相對協(xié)方差矩陣Ｓ，拆分成以單位特征向量為逡逑元素的矩陣Ｆ與以特征值為元素的對角矩陣Ｄ。期間，出現(xiàn)的負特征值須轉(zhuǎn)化逡逑為零特征值［３３］。滿足無負特征值后，對特征值矩陣中各個元素進行開方求根，逡逑再與特征向量矩陣合并成開方形式的相對協(xié)方差矩陣然后，開方形式的相逡逑對協(xié)方差矩陣ｄ同標準正態(tài)抽樣的隨機數(shù)＜＾（０，１）相乘，加上同維度的單位矩逡逑陣／既可以得到擾動因子Ｐ。目前本文中所有的相對協(xié)方差矩陣均來源于ＮＪＯＹ逡逑產(chǎn)生的協(xié)方差數(shù)據(jù)庫中。由于無法判斷各反應(yīng)道的協(xié)方差矩陣的正定性，因此逡逑在ＳＵＡＣＬ采用Ｊａｃｏｂｉ旋轉(zhuǎn)方法分解矩陣１３４］。滿足于Ｊａｃｏｂｉ旋轉(zhuǎn)方法的條件僅逡逑為分解得矩

數(shù)邐ＴＭＩ－１逡逑劑邐ｈ２ｏ逡逑徑［ｍｍ］邐９．３９１逡逑徑［ｍｍ］邐０．９５５逡逑度［ｍｍ］邐０．６７３逡逑直徑［ｍｍ］邐１４．４２７逡逑－１柵元在熱態(tài)滿功率條件下Ｋ，ｎｆＦ確定度逡逑（ＥＮＤＦ／Ｂ－ＶＩ丨．１）邋ＴＳＵＮＡＭＩ邋（ＥＮＤＦ／Ｂ－ＶＩＩ．ｌ）邋ＵＮＩＣ３．６４Ｅ－１邐２．７９Ｅ－１邐３．０５Ｅ－１邐３．７７１．９５Ｅ－１邐２．１１Ｅ－１邐１．９４Ｅ－１邐１．９５６．１３Ｅ－１邐２．６４Ｅ－１邐５．８７Ｅ－１邐１．９７７．８２Ｅ－２邐７．６７Ｅ－２邐９．５３Ｅ－２邐７．８９９．４２Ｅ－２邐１．８４Ｅ－２邐Ｎ／Ａ邐９．５６６．６１Ｅ－２邐７．１５Ｅ－２邐Ｎ／Ａ邐７．００３．６８Ｅ－２邐２．７４Ｅ－２邐Ｎ／Ａ邐３．７９１．５２Ｅ－２邐１．５２Ｅ－２邐Ｎ／Ａ邐１．４６ｓ邐１０．９２８邐＞逡逑

兩種類型的截面差別都比較明顯。在壓水堆輸運計算中，低能群截逡逑面對欠，４的貢獻值相較于其他能群更大。因此，若協(xié)方差數(shù)據(jù)庫中，低能區(qū)的逡逑截面值差異越大，不確定性分析結(jié)果差別亦越大。圖３－２中，兩協(xié)方差數(shù)據(jù)庫逡逑中１Ｈ的彈性散射截面的差異值大于１Ｈ輻射俘獲截面的差異值，這與不確定性逡逑分析結(jié)果的差異相符，同時也驗證原因推測的可靠性。逡逑１0邋ａｖｓ．Ｅｆｏｒ＇Ｈ（ｎ，ｅｌａｓ）邐邋0１邐）0邋0ｖｓ．Ｅｆｏｒ１Ｈ（ｎ，Ｙ）邐邋，逡逑邐ＳＵＡＣＬ邐—ｉ邐—邋ＴＳＵＮＡＭＩ－１邋Ｄ逡逑—ＴＳＵＮＡＭＩ－ＩＤ邐邐ＳＵＡＣＬ逡逑１０°邋－邐－邋１０°逡逑ｆ邋１０２＾邐－邋１０２邋ｆ逡逑？Ｉ邐２邋１０＇－邐－邋１０＇逡逑ｓ邐Ｖ邐ｓ逡逑？邋Ｊ邋＼邋？邋１0－２－邐－邋１０！逡逑0邋１０，ｊ邐＼邐■１°，邐５逡逑＼邋１０－３－邋－邋１０Ｊ逡逑」邐＼邐邋Ｘ．．．逡逑１0－：邋１0－１邋１０°邋１０１邋１０２邋１０３邋１０４邋１０６邋１０ｓ邋１０７邋１０２邋１０＇１邋１０。邋１０１邋１０２邋１邋０３邋１邋０＊邋１０６逡逑Ｎｅｕｔｒｏｎ邋ｅｎｅｒｇｙ邋（ｅＶ）邐Ｎｅｕｔｒｏｎ邋ｅｎｅｒｇｙ邋（ｅＶ）逡逑圖３－２不同協(xié)方差數(shù)據(jù)庫中響的對比圖３－３不同協(xié)方差數(shù)據(jù)庫中巾的對比逡逑３．１．１．２邋ＴＭＩ－１柵元中不同協(xié)方差數(shù)裾的影響逡逑根據(jù)前面測試結(jié)果

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 冉旭;張曉華;李捷;楊帆;吳鵬;;核電廠最佳估算加不確定性分析方法研究綜述[J];科技視界;2015年24期

2 于正文;尹慶莉;;求特征值的Jacobi方法[J];山東科學;2011年06期

本文編號：2759791