反應堆三維耦合燃耗計算關(guān)鍵物理方法研究與應用.pdf

1、燃耗分析在反應堆燃料管理、核燃料的轉(zhuǎn)化增殖和嬗變研究、以及乏燃料后處理等分析中起到關(guān)鍵作用。先進反應堆（聚變裂變混合堆、加速器驅(qū)動次臨界堆等）的發(fā)展對燃耗計算提出了更高的要求。一維、二維的耦合燃耗程序因其幾何限制難以計算精確的三維通量分布使三維燃耗計算成為研究重點。本文發(fā)展了基于蒙特卡羅(Monte Carlo)方法和指數(shù)歐拉方法耦合的三維燃耗計算程序，通過大量校核測試，對比國內(nèi)外多個三維耦合燃耗程序，找到影響燃耗計算準確性和計算效率的

2、兩個關(guān)鍵問題：準確模擬燃耗計算反應截面和燃耗結(jié)果核素返回輸運計算處理方法。
　　 本文深入研究上述兩個關(guān)鍵問題：針對燃耗截面的準確修正問題，作者分析內(nèi)在共振自屏效應，分別采用兩種方法解決。其一：通過TRANSX程序?qū)舱褡云列獜娏业膮^(qū)域進行截面數(shù)據(jù)庫修正，更新對應燃耗計算的反應截面；其二：采用MC方法計算燃耗區(qū)關(guān)鍵核素的反應率，通過反應率反向計算出反應截面用于燃耗計算；針對燃耗結(jié)果核素返回輸運計算的問題，作者提出了系統(tǒng)處理方案

3、：首先通過輸運數(shù)據(jù)庫進行核素篩選，之后通過分析同核異能態(tài)核素物理特征并評估其影響，最后計算核素反應率的方法綜合判斷核素在堆內(nèi)的重要性。在完成上述兩個關(guān)鍵問題的研究后，本文優(yōu)化了基于MC方法與指數(shù)歐拉法耦合的三維燃耗計算程序。
　　 本文校核例題采用國際原子能機構(gòu)(IAEA)發(fā)布的加速器驅(qū)動次臨界堆(ADS)基準例題和經(jīng)濟發(fā)展與合作組織核能機構(gòu)(OECD/NEA)發(fā)布的ADS基準例題，驗證了優(yōu)化方法與程序的正確性。最后，應用優(yōu)化燃