基于蒙特卡罗方法的中子-光子耦合多群截面库制作

确定论计算程序具有计算效率高的优点,适用于核反应堆辐射屏蔽计算,但其精度主要取决于多群截面库的准确性。由于不同类型的反应堆具有不同的能谱,目前通用的多群截面库无法保证不同类型反应堆的计算精度。基于蒙特卡罗程序OpenMC,改进了制作中子-光子耦合多群截面库的方法;增加了统计光子产生截面的新功能,用于统计由中子反应引起的光子产生截面;考虑了原子弛豫、韧致辐射和正负电子湮灭产生的光子源,并对其进行散射化处理。为了验证本方法的适用性,采用了OECD/NEA快堆基准题、“萨凡纳”热堆基准题和HBR-2屏蔽基准题进行中子-光子耦合多群截面的制作,并将制作的多群截面库提供给确定论程序DORT进行计算。计算结果与OpenMC结果进行了对比:对于快堆模型和热堆模型,使用本方法制作的多群截面库计算结果与OpenMC的计算结果符合较好,且优于使用Bugle96库的计算结果;对于屏蔽问题,使用本方法制作的多群截面库计算结果与OpenMC结果的误差符合工程要求,且优于使用Bugle96库的计算结果。