一种堆芯活性区冷却剂绝对中子通量谱计算方法

摘要

本发明涉及反应堆中子通量谱的计算方法，具体涉及一种堆芯活性区冷却剂绝对中子通量谱计算方法。该方法使用堆芯中子输运程序和蒙特卡罗程序相结合的方法，使用堆芯计算程序计算堆芯的平均通量绝对值，由蒙特卡罗程序模拟计算给出冷却剂和堆芯的通量比以及冷却剂中自定义能群的中子通量分布，最终可实现计算堆芯活性区冷却剂不同能群分布的绝对中子通量谱，改进了传统使用平均中子通量的值计算反应堆相关源项的计算方法，提高了计算精度。

主权项

一种堆芯活性区冷却剂绝对中子通量谱计算方法，其特征在于：该方法使用堆芯中子扩散程序计算堆芯的平均中子通量绝对值，使用蒙特卡罗程序模拟计算出冷却剂和堆芯的中子通量比以及冷却剂中自定义能群的中子通量分布，综合计算出堆芯活性区冷却剂不同能群分布的绝对中子能量谱，具体的计算过程如下：将燃料组件分为燃料芯块、包壳、间隙以及冷却剂四个区域，使用蒙特卡罗程序统计燃料组件各区域随能量变化的中子通量分布，冷却剂区域各能群的相对中子通量由蒙特卡罗程序计算得到，该区域的总的相对中子通量由公式(4)计算而来，四个区域总的平均相对中子通量根据公式(5)由各区域的体积权重计算而来；将公式(4)和公式(5)得到的结果以及由堆芯中子扩散程序计算得到的堆芯的平均中子通量绝对值Φ^abs代入公式(2)中，可以得到冷却剂中的中子通量的绝对值；冷却剂各能群的中子通量所占的份额由公式(3)计算而来，然后，由公式(1)可得到冷却剂中各能群的绝对中子通量${\Phi }_{g,H2O}^{abs}={\Phi }_{H2O}^{abs}·f_g---\left(1\right)$${\Phi }_{H2O}^{abs}={\Phi }^{abs}·\frac{{\Phi }_{H2O}^{rel}}{\overline{{\Phi }^{rel}}}---\left(2\right)$$f_g={\Phi }_{g,H2O}^{rel}/{\Phi }_{H2O}^{rel}---\left(3\right)$${\Phi }_{H2O}^{rel}=\underset{g=1}{\overset{G}{\Sigma }}{\Phi }_{g,H2O}^{rel}---\left(4\right)$$\overline{{\Phi }^{rel}}=\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{\Phi }_m^{rel}{V}_m/\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{V}_m---\left(5\right)$公式中：冷却剂中各能群的绝对中子通量；冷却剂中的中子通量绝对值；f_g，冷却剂中各能群的中子通量所占的份额；Φ^abs，堆芯的平均中子通量绝对值，为堆芯中子扩散程序计算得来；栅元中冷却剂中的相对中子通量；栅元平均的相对中子通量；冷却剂中的不同能群的相对中子通量，由蒙特卡罗程序计算得到；G表示能群的数量，根据欲分析对象的不同及后续应用的要求，可以任意划分能群的间隔；不同区域的栅元的相对中子通量；V_m，不同区域中的栅元的体积；M表示划分的区域数量。