基于回溯法的廣義線性子鏈方法在燃耗計算中的研究應(yīng)用.pdf

1、核電站在運行過程中，反應(yīng)堆內(nèi)將發(fā)生各式核反應(yīng)同時產(chǎn)生大量的核素同位素。燃耗計算的核心功能是求解點燃耗方程，從而跟蹤核反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)不同核素的濃度隨時間的變化情況，同時也能對相關(guān)的衰變熱和反應(yīng)性等進行準(zhǔn)確計算。
　　隨著核能科學(xué)技術(shù)和計算機軟硬件條件的發(fā)展，各種新型的計算方法不斷被應(yīng)用于燃耗方程的求解以便獲得更高的精度、效率和通用性。線性子鏈分析方法(TTA)是基于單個線性核素鏈的解析計算方法，具有精度高、時間步長靈活的優(yōu)點，并且避開了

2、燃耗方程組剛性問題。但是，由于燃耗系統(tǒng)的反應(yīng)網(wǎng)復(fù)雜，涉及到的核素種類繁多，拆解建立核素鏈比較繁瑣，不少程序只能采用事先定義好的部分核素鏈進行燃耗計算。這種做法顯然會影響計算的精度和通用性。
　　本文以傳統(tǒng)線性子鏈分析方法為基礎(chǔ)，對其進行改進。傳統(tǒng)Bateman表達式通過拉普拉斯變換求得線性鏈上每個核素的核子密度，但是若鏈中出現(xiàn)重復(fù)特征值時，將出現(xiàn)分母為零的情況，本文從Bateman表達式出發(fā)，利用極限運算推導(dǎo)出允許重復(fù)特征值出現(xiàn)的

3、廣義解析表達式，提升了燃耗計算的通用性。同時通過引入回溯算法，從基礎(chǔ)核數(shù)據(jù)出發(fā)實現(xiàn)了核素鏈的自動搜索和線性化，形成一套自適應(yīng)解析計算方法，與傳統(tǒng)預(yù)定義核素鏈的方法相比，計算精度和通用性都有了較大提高。隨后基于這套改進的線性子鏈分析方法和EAF-2007數(shù)據(jù)庫開發(fā)形成了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型燃耗計算程序ABURN，并使用ABURN程序分別對典型的衰變、活化、裂變問題進行計算，與高精度的切比雪夫有理近似方法(CRAM)計算結(jié)果進行對比，