获取用于核电站辐射仿真系统的多核素等效参数的方法

摘要

本发明涉及核反应堆工程技术领域，特别涉及一种获取用于核电站辐射仿真系统的多核素等效参数的方法。本发明从基本的核素衰变理论出发，经过推理和计算，获得适用于多核素等效为单一核素的精确计算方法，即给等效核素赋予两个等效常数，一个等效常数用于描述原子核数的衰减概率，另一个等效常数用于描述放射性活度衰减的动态特性，同时考虑了具有任意运行历史的核反应堆源项数据和影响核素等效参数的时间因素，并对仿真问题的时间跨度可采用分段等效或整段等效，从而获得了用于核电站辐射仿真系统的多核素等效参数，使辐射仿真更加精确。

主权项

获取用于核电站辐射仿真系统的多核素等效参数的方法，其特征在于：包括S10，收集可靠的放射性源项数据，进入步骤S20；S20，处理收集到的放射性源项数据，明确每一大类核素所含的具体核素及其放射性活度或者比活度，进入步骤S30；S30，由核数据库获取各相应核素的半衰期及相对原子质量，并计算出相应的衰变常数λ_i，进入步骤S40；S40,针对所要仿真的问题及其最大时间TP，判定是否需要采用分段等效，如果否，则进入步骤S50；如果是，则进入步骤S60；S50,计算问题时间t＝TP所对应的等效活度衰减率λ_ae，问题初始时刻t＝0所对应的等效核衰变常数λ_ne和问题时间t＝TP所对应的等效核相对原子质量M_e，进入步骤S80；S60，确定问题时间的分段节点t_j，进入步骤S70；S70，计算各分段问题时间节点t＝t_j所对应的等效活度衰减率(λ_ae)_j，等效核衰变常数(λ_ne)_j和等效核相对原子质量(M_e)_j，进入步骤S80；S80，将等效活度衰减率λ_ae和等效核衰变常数λ_ne代入等效核活度函数中，或将等效活度衰减率(λ_ae)_j和等效核衰变常数(λ_ne)_j代入等效核活度函数$A_e\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\left[{\left({\lambda }_{ne}\right)}_1·{\left(N_0\right)}_1\right]·\left[e^{-{\left({\lambda }_{ae}\right)}_1·t}\right]& (0\le t<t_1)\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ \left[{\left({\lambda }_{ne}\right)}_j·{\left(N_0\right)}_j\right]·\left[e^{-{\left({\lambda }_{ae}\right)}_j·t}\right]& (t_{j-1}\le t<t_j)\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ \left[{\left({\lambda }_{ne}\right)}_Y·{\left(N_0\right)}_Y\right]·\left[e^{-{\left({\lambda }_{ae}\right)}_Y·t}\right]& (t_{Y-1}\le t\le TP)\end{array}\right.$中，判断等效核活度函数与各核素的叠加活度函数的误差是否满足设定的误差要求，如果是，则进入步骤S90；如果否，则判断前述计算过程是否是采用整段等效，如果否，则返回步骤S60重新进行时段划分，如果是，则判断是否仍采用整段等效，如果否，则返回步骤S60，如果是，则进入步骤S90；其中，N₀为问题初始时刻t＝0时的放射性原子核数目，(N₀)_j为第j时段内的初始时刻的放射性原子核数目，(N₀)₁＝N₀；S90，输出最终的等效活度衰减率λ_ae或(λ_ae)_j，等效核衰变常数λ_ne或(λ_ne)_j和等效核相对原子质量M_e或(M_e)_j，即获得多核素等效参数。