自主堆用蒙卡模拟程序RMC2.0开发(英文)

介绍了新开发的反应堆用蒙特卡罗模拟程序RMC2.0。RMC2.0具有使用连续能量点截面数据对材料进行描述并可以处理任意几何结构的系统的特点,同时程序中采用2种不同的输运算法对问题进行计算(ray-tracking方法和delta-tracking方法)。此外,RMC2.0中采用了一些新的算法对MC模拟进行了改善,如统一能量格架以及哈希表算法。文中利用RMC2.0程序对临界基准题以及一些典型的反应堆问题进行了计算,计算结果显示RMC2.0与MCNP5计算结果相符,并且在同样的计算精度下计算时间得到了节省。另外,基于信息传递接口(MPI),RMC2.0实现了相应的并行功能,并可实现较好的加速效果。

堆用蒙卡程序燃耗计算功能开发

堆用蒙卡程序(RMC)是由清华大学工程物理系REAL实验室自主开发的用于反应堆物理分析的中子输运蒙卡程序,本文主要介绍其燃耗计算功能的开发与验证。RMC的燃耗计算功能具有的特点:内部耦合ORIGEN,相比于外耦合方式,更加灵活和高效;使用基于能谱的单群截面统计方法,可在保证精度的前提下,显著提高计算效率;采取预估修正和中点近似等多种燃耗步策略,减小大燃耗步长时的计算误差。通过计算压水堆栅元、沸水堆组件、快堆等一系列基准题和算例,验证了RMC燃耗计算的正确性和速度优势。

基于RMC的NHR200-Ⅱ供热堆寿期分析

为深入研究NHR200-Ⅱ供热堆的寿期物理特性,采用国内自主研发的蒙特卡罗程序RMC对NHR200-Ⅱ反应堆进行了pin-by-pin精细建模,开展了全堆寿期计算与分析,计算了冷态零功率、热态零功率下的关键特性参数及考虑热工和临界棒位反馈下的热态满功率寿期燃耗,给出了keff及功率分布。结果表明,NHR200-Ⅱ供热堆具有较好的物理寿期特性,进一步验证了RMC程序在全堆精细模型寿期分析中应用的可行性。

球床高温气冷堆初装堆芯建立过程模拟

针对球床高温气冷堆HTR-PM的初始临界和启动运行问题,提出了一个初装堆芯建立过程的完整方案,并采用VSOP和蒙卡程序进行了模拟,计算了初装堆建立过程关键时刻的Keff、堆芯临界高度和最大单球功率等物理参数。计算结果表明:在冷态、空气气氛下堆芯达到首次临界时,混合区高度为2. 819 3 m;依靠吸收球分组下落,可以将混合区装载到设定值7. 7 m;在进行气氛切换的过程中,堆芯始终处于次临界状态;在功率提升阶段,单球功率的峰值为2. 42 k W/FS,燃料温度的峰值为1 035℃,依靠22组吸收球可以实现冷停堆。计算结果均满足设计要求,证明了所设计的初装堆建立过程方案的安全可行性,可以为HTR-PM初始临界和启动运行提供参考。

求解深穿透问题的能量偏倚减方差方法

采用堆用蒙特卡罗程序(RMC)进行反应堆屏蔽计算时,面临着深穿透的技术难题。通过分析中子在屏蔽层中的输运过程,证明了各能群的中子都满足穿透率守恒。在RMC中开发了基于穿透率守恒的自适应局部减方差方法,该方法可以快速计算出指数重要性函数和等梯度重要性函数,对中子的空间位置和能量值同时进行偏倚,高效地求解出深穿透区域的能谱分布。用工程常用的混凝土和水屏蔽层进行测试,计算结果证明:该方法可以高效地求解深穿透问题,提高RMC的计算效率。