【摘要】：核反應(yīng)堆在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量中子,這些中子對堆芯的材料及其腐蝕產(chǎn)物有很強(qiáng)的活化作用,從而對工作人員在運(yùn)行、檢修、退役等多個環(huán)節(jié)造成輻射傷害,因此材料的中子活化計(jì)算對于核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和安全有非常重要的影響。本文以核反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料(主要為輕核及中等質(zhì)量核)的活化計(jì)算為研究對象,系統(tǒng)調(diào)研了相關(guān)的方法和程序,隨后基于切比雪夫有理近似方法(CRAM)和歐拉指數(shù)方法開發(fā)了活化計(jì)算程序CEACT,并進(jìn)行了初步的測試與應(yīng)用�；罨�(jì)算是燃耗的一種特殊形式,主要側(cè)重于輕核以及中等質(zhì)量核素的中子吸收反應(yīng)。本文在燃耗理論的基礎(chǔ)上,著重對活化計(jì)算方法的研究。因此,適用于燃耗計(jì)算的求解方法,通常適用于活化計(jì)算。對于燃耗方程的求解主要包括解析方法和數(shù)值方法兩大類。在充分比較分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)后,選取數(shù)值方法中傳統(tǒng)的歐拉指數(shù)方法和先進(jìn)的切比雪夫有理近似方法進(jìn)行模型求解。歐拉指數(shù)方法是簡單的傳統(tǒng)數(shù)值方法,在歐拉方法的基礎(chǔ)上對時間項(xiàng)進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)過程簡單,但需要根據(jù)計(jì)算時間對短壽命核素進(jìn)行平衡處理。切比雪夫有理近似方法與傳統(tǒng)的燃耗計(jì)算方法相比,具有更高的精度和效率,能夠較好處理含有短壽命核素燃耗系統(tǒng)的剛性問題。本文基于EAF-2007數(shù)據(jù)庫,分別采用歐拉指數(shù)方法和切比雪夫有理近似方法進(jìn)行活化程序CEACT的開發(fā)。最后,本文采用CEACT程序、歐洲通用的活化計(jì)算程序FISPACT,對壓水堆包殼材料以及聚變堆第一壁材料進(jìn)行活化計(jì)算。結(jié)果表明,CEACT程序可以達(dá)到較高計(jì)算精度,因此后續(xù)可以為國內(nèi)裂變堆和聚變堆的屏蔽設(shè)計(jì)和安全分析工作提供支持。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TL341
【圖文】：

－如圖３－２所示，程序首先進(jìn)行變量的初始化，然后進(jìn)行輸入卡和數(shù)據(jù)庫的讀逡逑取。逡逑１、程序根據(jù)輸入卡中填寫的初始材料，轉(zhuǎn)換成核子密度進(jìn)行計(jì)算；逡逑２、如果選擇歐拉指數(shù)方法作為求解方法，則根據(jù)輸入卡中輸入的初始燃耗逡逑。

巧NB化輸出逡逑〔紀(jì)＾）逡逑圖３－２邋ＣＥＡＣＴ程序流程圖逡逑其中，燃耗矩陣表示核素之間的相互轉(zhuǎn)變關(guān)系，矩陣對角線上均為負(fù)數(shù)，即逡逑當(dāng)前所計(jì)算核素自身的消失率，包括衰變消失和中子活化消失兩部分。非對角線逡逑上的核素為當(dāng)前核素衰變或者吸收中子活化生成其他核素的生成率。為了在計(jì)算逡逑燃耗矩陣的時候求解方便，對數(shù)據(jù)庫中的核素進(jìn)行排序，根據(jù)核素的原子序數(shù)Ｚ，逡逑質(zhì)量數(shù)Ａ和當(dāng)前能級狀態(tài)Ｉ，計(jì)算ＺＡＩ＝邋１００００Ｚ＋１０Ａ邋＋邋Ｉ。通過升序?qū)怂剡M(jìn)行逡逑排序。非零核素主要Ｗ對角線為軸在其上下分布。根據(jù)ＥＡＦ－２００７數(shù)據(jù)庫計(jì)算所逡逑２１逡逑

圖４－４表示四種包殼材料在福照１．５年后活度隨停堆時間的變化情況。可Ｗ逡逑到，Ｚｒ－４、ＺＩＲＬ０、Ｍ５、Ｎ１８四種包殼材料在停堆初期活度約為１0１５邋Ｂｑ／ｋｇ，逡逑化較平緩，在停堆２００天后，活度基本下降了一個量級。Ｚｒ－４活度在停堆初期逡逑要受核素９５饑）、９５Ｚｒ的影響，６吃0、心凱和ｉｓｉＳｎ核素分別在接下來的不同時逡逑內(nèi)占主要地位。停堆１年后，Ｚｒ－４的活度開始快速下降，明顯低于其余王種包逡逑材料，這種優(yōu)勢將一直保持到停堆１００年左右。在停堆１0４年后，其余蘭種材逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2751116