基于RMC程序的用康普顿轮廓进行束缚态电子多普勒展宽修正研究

堆用蒙特卡罗程序RMC具备中子、光子、电子耦合输运能力,能完成精确的屏蔽计算,其中光子输运过程采用光子数据库进行了康普顿散射模拟。本文对康普顿散射物理原理及多普勒展宽方法进行分析,使用康普顿轮廓数据对束缚态电子进行多普勒展宽修正,实现了RMC程序对自由电子和束缚态电子的选择性处理。通过核素算例测试,观察到了多普勒能谱展宽的效应,证明了该方法的正确性。通过对典型压水堆组件的计算和对比,验证了用康普顿轮廓进行束缚态电子多普勒展宽修正的必要性和正确性。

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。

基于直接扰动法的keff敏感性及不确定度分析

本文在连续能量反应堆蒙特卡罗程序RMC中采用直接扰动法开发了敏感性分析功能,并使用该方法和一阶微扰理论方法,计算了Godiva临界基准题中keff对不同反应截面的敏感性系数,两种方法的计算结果基本吻合,证明了本文在RMC中开发的基于直接扰动法的敏感性分析功能的正确性。同时,本文还基于微扰理论方法和随机抽样方法,利用SCALE6.2程序包中的56群和252群协方差数据,计算了Godiva临界基准题中不同反应截面下keff的不确定度。结果表明,协方差数据的能群结构划分对keff的不确定度无显著影响。

基于计数器数据分解的RMC全堆燃耗计算研究

内存不足是蒙特卡罗方法大规模输运模拟的关键问题。对于反应堆燃耗分析,需在输运过程中统计大量反应截面数据,计算机内存限制了燃耗计算规模。本文基于反应堆蒙特卡罗程序(RMC),利用数据分解方法对计数器数据并行存储,并与点燃耗并行耦合,实现计数器数据分解和燃耗数据分解的综合并行方法。对全堆基准题进行数值测试,结果表明综合并行方法可明显降低计算内存,验证了数据分解对蒙特卡罗大规模燃耗分析的有效性。

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。