液态金属冷却快堆堆芯物理分析软件LoongSARAX的验证与确认

NECP-SARAX是西安交通大学核工程计算物理实验室自主开发的先进反应堆中子学分析计算系统。在此基础上,西安交通大学针对液态金属冷却快堆的堆芯物理工程设计与安全审评,定制开发了LoongSARAX。为了实现LoongSARAX的工程应用,规范性、系统性的验证与确认是该过程的重要一环。为此,本文针对LoongSARAX验证与确认研究,在搜集整理国际上关于液态金属冷却快堆物理计算基准题的基础上,建立了其验证与确认矩阵,并将程序分成不同模块,分别进行了模块验证、子系统验证和系统确认,范围涵盖冷却剂为钠和铅的快堆,如JOYO、ZPPR17A等。程序验证与确认表明LoongSARAX程序对于液态金属冷却快堆具有较高的计算精度,同时针对中国实验快堆(CEFR)开展了不确定度量化研究。结果表明,在99%置信度下,有效增殖因数计算结果的不确定度有90%的概率落在[-389 pcm,300 pcm]以内。

LoongSARAX在板型燃料临界实验装置计算中的应用

LoongSARAX是西安交通大学针对液态金属快堆研发的中子学计算程序系统,本文基于SNEAK快谱堆芯临界实验装置基准题,对LoongSARAX进行了建模计算分析和验证。首先基于蒙特卡罗程序OpenMC,针对具有板型燃料的临界实验装置的均匀化建模方法进行分析,确定了LoongSARAX适用的简化模型。接着基于LoongSARAX中TULIP和LAVENDER的两步法体系,建立SNEAK临界实验装置的计算模型,分析了全堆有效增殖因数、堆芯反应性系数、功率分布及微观截面等参数,并将其结果与OpenMC进行了对比分析。分析表明,LoongSARAX针对板型燃料临界实验装置的计算结果与蒙特卡罗计算结果吻合度较高,LoongSARAX适用于板状燃料临界实验装置且具备针对板型燃料临界实验装置计算的能力。