回溯算法在燃耗计算中的应用

采用解析解的线性核素链方法在进行燃耗计算时首先根据分治和递归的策略将燃耗矩阵进行解耦,形成具有马尔科夫特性的线性核素链。然后通过对每一条链的解析计算得到所有相关核素的核密度、活度、衰变热等数据。然而在核素链的构建过程中需对每一个可能的核反应路径进行计算。欲保证计算的精度和效率,需寻求一种既能覆盖所有反应路径、又能根据问题描述和约束条件进行自动搜索的算法。本文通过对各种搜索算法的分析和比较并根据燃耗链构建过程的特点,最终采用回溯算法进行深度优先搜索,在搜索过程中完成燃耗链的构建和计算,从而形成问题相关的、具有高精度的自适应燃耗算法。同时结合燃耗过程和回溯算法的特点进行了解空间和时间复杂性的分析。将所开发的多群点燃耗计算程序与蒙特卡罗输运计算程序MCMG-Ⅱ进行耦合,通过对中国实验快堆首炉堆芯燃耗的计算和分析完成程序的初步验证。

燃耗深度对U_3Si_2-Al弥散型燃料元件芯体中气孔的影响研究

辐照过程中,燃料颗粒内部会产生裂变气体形成气孔,将对其热/力学性能造成显著影响。采用带屏蔽的金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对辐照后U_3Si_2-Al弥散型燃料中U_3Si_2燃料颗粒的显微组织进行了观察,统计分析了燃料颗粒内气孔的形貌、尺寸及分布,获得气孔平均尺寸及孔隙率随燃耗深度的变化规律。结果表明,裂变密度在2.34×10^(27)~3.74×10^(27)m^(-3)范围内时,U_3Si_2-Al燃料颗粒中的裂变气体气孔的形貌未发生较大改变,均呈球状。而裂变气体气孔平均尺寸以及孔隙率均随着裂变密度的增加而增大,存在两个阶段:裂变密度在2.34×10^(27)~3.19×10^(27)m^(-3)范围内,稳态增长;裂变密度在3.19×10^(27)~3.74×10^(27)m^(-3)范围内,加速增长。