基于CENDL-3.2评价核数据库的多群截面制作方法

针对中国核数据中心发布的最新版中子评价核数据库CENDL-3.2,首先深入研究了与多群截面产生相关的两体及多体动力学理论,推导了可直接应用的理论公式,深入分析了CENDL-3.2中不同核素,不同反应道数据类型之间的关系,自主开发了多群截面产生程序GroupXS。利用GroupXS处理CENDL-3.2产生了多群截面,并利用NJOY/GROUPR模块进行了验证。计算结果表明:GroupXS可处理CENDL-3.2中用于产生多群截面的所有中子反应和数据格式,可为后续反应堆物理计算提供精确的多群截面常数。通过GroupXS与GROUPR分别处理CENDL-3.2的结果对比发现,两个程序产生的多群注量和多群截面的相对偏差均小于0.01%,多群散射矩阵的相对偏差基本上小于0.1%。同时,选取了部分快临界基准进行验证,快临界基准有效增殖因子绝对偏差小于4×10-4。研究发现,利用NJOY2016处理ENDF/B-VII.1和ENDF/B-VIII.0评价核数据库计算得到92Mo和98Mo核素的kerma因子在部分能群出现负值,不符合物理事实,而基于CENDL-3.2的计算结果更合理。

基于评价核数据库的连续点截面处理模块ACEXS的开发与验证

蒙特卡罗在反应堆物理计算中具有重要作用,而目前反应堆的蒙特卡罗程序,如MCNP、RMC等,都采用连续能量点截面,开发基于评价核数据库的连续能量点截面处理程序对于蒙特卡罗计算具有重要意义。利用倒栈法,自主开发了连续能量点截面处理模块ACEXS。ACEXS的主要功能是把ENDF数据库中的角分布和能量分布数据转化成概率表形式,包括MF4、MF5和MF6中的所有的反应道,这些反应道包括裂变、(n, 2n)、(n, 3n)等。然后基于ENDF/B-VII.1评价核数据库制作了连续能量点截面数据库,对比了ACEXS产生的概率分布与NJOY2016的结果,概率密度最大误差不超过0.5%,累积密度最大不超过0.1%。利用ICSBEP手册中的临界基准题对数据库精度进行了验证,ACEXS与ACER的结果绝对偏差小于100 pcm。最后采用快堆基准题ZPR6/7,计算了基准题有效增殖因子,ACEXS的计算结果与ACER的偏差为6 pcm,由此说明程序开发正确,计算结果与ACER的计算结果吻合较好。