【摘要】：活化計(jì)算能為材料成分選擇、屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、事故分析等提供數(shù)據(jù)支持,是反應(yīng)堆物理和源項(xiàng)計(jì)算的重要環(huán)節(jié)。目前,最佳估算模型在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和安全分析方面的應(yīng)用越來越廣泛,該模型要求給出參數(shù)的最佳估算值及其不確定性。因此,對(duì)活化計(jì)算中的不確定性進(jìn)行研究是具有重要意義的�；罨�(jì)算不確定性的一個(gè)重要來源是核素半衰期、中子誘發(fā)反應(yīng)截面等核數(shù)據(jù),并且與中子輻照模式密切相關(guān)。特別是對(duì)于脈沖運(yùn)行的聚變堆,中子輻照模式復(fù)雜,使得活化計(jì)算及其不確定性分析比較困難,國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究較少,這是本文需要解決的重要問題。本文首先針對(duì)脈沖工況下的中子活化計(jì)算方法(EP、SS、ESS、CP(SS)、CP(ESS))進(jìn)行了研究,并在活化計(jì)算程序ABURN中加入了相應(yīng)的脈沖處理模塊�；罨}的測(cè)試結(jié)果表明:在慣性約束聚變裝置(IFE)和磁約束聚變裝置(MFE)的典型脈沖工況下,CP(ESS)方法能夠在保證計(jì)算精度的前提下有效提高計(jì)算效率。隨后,對(duì)基于抽樣的不確定性分析方法進(jìn)行了研究,建立了不確定性分析的整體流程,包括樣本產(chǎn)生、K-S檢驗(yàn)分析、樣本代入活化程序計(jì)算、活化計(jì)算結(jié)果數(shù)理統(tǒng)計(jì),并在ABURN程序中添加了不確定性分析模塊。最后,針對(duì)單步定通量活化工況、純衰變工況、單級(jí)脈沖工況、多級(jí)脈沖工況下的中子活化計(jì)算不確定度進(jìn)行了計(jì)算分析,取得了如下成果:通過與FISPACT-2007程序不確定度計(jì)算結(jié)果的對(duì)比,初步證明了所建立的不確定性分析流程的合理性以及程序計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性;在計(jì)算過程中通過利用拉丁超立方抽樣方法,提高了抽樣效率;CP(ESS)方法對(duì)于單級(jí)和多級(jí)脈沖工況下的不確定性分析過程,能夠在保證分析精度的前提下有效提高計(jì)算效率:綜上所述,本文對(duì)于多種工況(特別是脈沖工況)下的中子活化計(jì)算方法和不確定性分析方法進(jìn)行了研究,建立了基于抽樣方法的中子活化計(jì)算不確定性分析流程和程序模塊,并進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證。本文的研究成果,具有一定的方法研究?jī)r(jià)值,有助于提高復(fù)雜工況下中子活化計(jì)算的精度,具有廣闊的工程應(yīng)用前景。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑涉及到的變量進(jìn)行定義和儲(chǔ)存，并按照其功能和首次出線的模塊進(jìn)行區(qū)分，方便逡逑程序?qū)@些變量進(jìn)行靈活的調(diào)用；第二部分：Ｐｒｅ部分，負(fù)責(zé)進(jìn)行預(yù)處理，首先逡逑對(duì)輸入卡文件進(jìn)行讀取，再對(duì)程序調(diào)用的數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行讀取，得到計(jì)算所需的逡逑核素名稱、核素半衰期、反應(yīng)截面、衰變熱等核反應(yīng)信息，通過相應(yīng)算法進(jìn)行解逡逑析，得到求解器部分所需核反應(yīng)矩陣或核反應(yīng)鏈；第三部分：Ｓｏｌｖｅｒ部分，活化逡逑計(jì)算求解器，利用Ｐｒｅ部分處理得到的相關(guān)信息進(jìn)行活化計(jì)算得到相應(yīng)結(jié)果，并逡逑且根據(jù)程序需要進(jìn)行脈沖歷史近似、不確定性分析等過程，是程序的核心部分；逡逑第四部分：Ｐｏｓｔ即后處理部分，，將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行格式化輸出，輸出數(shù)據(jù)包括核素逡逑密度、放射性活度、Ｐ衰變熱、丫衰變熱、ａ衰變熱、總衰變熱、光子能譜、中逡逑子源強(qiáng)。程序的結(jié)構(gòu)框圖如圖２－１所示。逡逑

邐ｈｏｔ邐＿逡逑圖３－４等效穩(wěn)態(tài)方法示意圖逡逑３．２．３連續(xù)脈沖方法（ＣＰ）逡逑連續(xù)脈沖方法又稱為穩(wěn)態(tài)與脈沖的混合方法，用該方法處理得到的脈沖歷史逡逑示于圖３－５、圖３－６，在輻照前段使用穩(wěn)態(tài)近似處理，僅對(duì)最后幾個(gè)脈沖做精確逡逑模擬１＾１。但最后保留的脈沖數(shù)目范圍可能與具體問題有關(guān)，且連續(xù)脈沖方法的逡逑前段是采用穩(wěn)態(tài)方法還是等效穩(wěn)態(tài)方法近似處理，也是與具體問題相關(guān)的。逡逑牛逡逑ｎ－２邐ｎ－１邋ｎ逡逑巾邋Ｐ邐邐邋￣邋—逡逑邐１－１邋１邋１邋１１＿？逡逑Ｉ４邐（ｎ－３）ｘｔｐ邐＞｜逡逑圖３－５輻照前段采用穩(wěn)態(tài)方法的連續(xù)脈沖方法示意圖逡逑牛逡逑ｎ－２邐ｎ－１邋ｎ逡逑￥—逡逑．．＋■．１邐ＬＬＩ——＾逡逑ｔｉ0ｉ－３（ｔｐ＋ｔｄ）逡逑圖３－６輻照前段采用等效穩(wěn)態(tài)方法的連續(xù)脈沖方法示意圖逡逑３．３單級(jí)脈沖中子活化計(jì)算例題測(cè)試逡逑３．３．１測(cè)試?yán)}逡逑程序測(cè)試題選用了邋ＩＡＥＡ發(fā)布的天然Ｆｅ活化基準(zhǔn)題當(dāng)中的？部分初始條件逡逑１３３１，初始時(shí)刻的材料為質(zhì)量ｌｋｇ的天然鐵，通過表３－７所示的富集度計(jì)算相關(guān)的逡逑核素存量，中子通量密度為３．６４１＞＜ｉ0ｉ５ｃｍ＿ｈｓ＇以丨0000個(gè)脈沖周期為輻照時(shí)間，逡逑１６逡逑
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TL613

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本文編號(hào)：2688117