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基于等效几何理论的复杂几何燃料共振计算方法研究

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原子能科学技术 2022年第2期56卷 249-260页

作者：曹璐刘宙宇贺清明曹良志西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 西北核技术研究所陕西西安710024

针对各种研究堆、实验堆以及新型反应堆中广泛应用的复杂几何燃料的共振计算难题,本文基于全局-局部耦合策略开展了可处理复杂几何燃料的等效几何共振计算方法研究。针对复杂几何燃料的孤立问题,基于燃料的逃脱概率守恒,建立了复杂几何... 详细信息

针对各种研究堆、实验堆以及新型反应堆中广泛应用的复杂几何燃料的共振计算难题,本文基于全局-局部耦合策略开展了可处理复杂几何燃料的等效几何共振计算方法研究。针对复杂几何燃料的孤立问题,基于燃料的逃脱概率守恒,建立了复杂几何燃料模型的等效一维圆柱(或平板)燃料模型;基于燃料到外围结构材料区的碰撞概率守恒,获得了燃料外围结构材料的等效尺寸;根据复杂几何燃料的丹可夫因子守恒,建立了等效一维圆柱(或平板)燃料外围的慢化剂尺寸;针对等效一维圆柱(或平板)燃料模型,采用伪核素子群方法进行了有效自屏截面计算。将该方法应用于非棒状几何燃料的共振计算,结果表明,该方法具有很强的几何处理能力,且具有较高的计算精度和计算效率。

关键词：等效几何理论共振计算 NECP-X 复杂几何燃料

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基于NECP-MCX的蒙特卡罗-确定论耦合及权窗网格粗化方法研究

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核动力工程 2021年第2期42卷 202-207页

作者：郑琪沈炜贺清明李捷曹良志西安交通大学核科学与技术学院西安710049

对于屏蔽计算的深穿透问题,由于仅有少量粒子能够穿透屏蔽层到达计数区,所以计算效率极低。为解决该问题,基于一致性共轭驱动重要性抽样方法研究了蒙特卡罗-确定论耦合方法(简称耦合方法)。本研究实现的耦合方法可以基于蒙特卡罗的组合... 详细信息

对于屏蔽计算的深穿透问题,由于仅有少量粒子能够穿透屏蔽层到达计数区,所以计算效率极低。为解决该问题,基于一致性共轭驱动重要性抽样方法研究了蒙特卡罗-确定论耦合方法(简称耦合方法)。本研究实现的耦合方法可以基于蒙特卡罗的组合实体几何建模,自动生成确定论SN计算所需的输入参数,利用SN共轭计算生成一致的源偏倚和权窗参数,提供给蒙特卡罗方法正向计算使用。同时耦合方法使用的基于网格的权窗在大规模问题中会遇到内存瓶颈,本文基于贡献因子理论,研究了自动网格粗化方法。新开发了嵌套网格的结构用于网格粗化,以节省权窗占用的内存,同时不影响权窗的效果。基于NECP-MCX程序实现了耦合方法和网格粗化方法。数值结果表明,对于HBR-2基准题,相比于MCNP程序的权窗自动生成方法,耦合方法的品质因子最高提高了2个数量级。在不影响计算精度和效率的前提下,可以将权窗网格最多减少为原来的1/226。

关键词：蒙特卡罗方法耦合方法重要性抽样贡献因子理论权窗源偏倚

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全陶瓷微密封燃料有效多群截面计算方法研究

原子能科学技术 2019年第7期53卷 1165-1172页

作者：尹文祖铁军贺清明曹良志西安交通大学核科学与技术学院

全陶瓷微密封(FCM)燃料是一种弥散颗粒燃料。由于弥散颗粒燃料存在双重非均匀性,传统的确定论方法及蒙特卡罗方法皆难以处理这种双重非均匀效应以获得有效多群截面。本文基于超细群方法建立FCM燃料的有效多群截面计算方法。为描述燃料棒... 详细信息

全陶瓷微密封(FCM)燃料是一种弥散颗粒燃料。由于弥散颗粒燃料存在双重非均匀性,传统的确定论方法及蒙特卡罗方法皆难以处理这种双重非均匀效应以获得有效多群截面。本文基于超细群方法建立FCM燃料的有效多群截面计算方法。为描述燃料棒内TRISO颗粒的非均匀性,在共振能量段,通过采用超细群方法求解包含TRISO颗粒的一维球模型得到超细群缺陷因子,通过超细群缺陷因子修正所有核素的超细群截面即可将颗粒和基质均匀化。由于TRISO颗粒在热能区也存在较强的自屏效应,在热能区,利用穿透概率及碰撞概率等价得到多群缺陷因子,通过多群缺陷因子修正所有核素的多群截面将燃料和基质均匀化。均匀化后的FCM燃料组件即可视为普通压水堆燃料组件进行共振计算。利用丹可夫修正因子等价得到FCM燃料组件各燃料棒的等效一维棒模型,对一维棒模型求解超细群慢化方程从而得到共振能量段的有效自屏截面。数值结果表明,该方法能有效处理FCM燃料的双重非均匀性,得到精确的有效自屏截面。

关键词： FCM燃料超细群方法双重非均匀性自屏计算缺陷因子

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中国聚变工程试验堆包层的核热耦合效应研究

原子能科学技术 2022年第1期56卷 136-145页

作者：戴涛曹良志贺清明吴宏春西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

本文以中国聚变工程试验堆(CFETR)的氦冷固态包层和水冷固态包层为研究对象,基于蒙特卡罗程序MCNP和计算流体力学程序FLUENT,利用3D-1D-2D耦合方法和伪材料方法,分别对200 MW的氦冷固态包层和水冷固态包层及1.5 GW的水冷固态包层方案进... 详细信息

本文以中国聚变工程试验堆(CFETR)的氦冷固态包层和水冷固态包层为研究对象,基于蒙特卡罗程序MCNP和计算流体力学程序FLUENT,利用3D-1D-2D耦合方法和伪材料方法,分别对200 MW的氦冷固态包层和水冷固态包层及1.5 GW的水冷固态包层方案进行了核热耦合计算分析。研究结果表明,金属铍的热散射效应和轻水密度是聚变包层核热耦合效应的主要来源,核热耦合效应对氦冷固态包层的影响可忽略,对水冷固态包层的氚增殖比和温度分布有一定程度的影响。

关键词：聚变堆聚变包层核热耦合中国聚变工程试验堆

Bamboo-Lattice程序多群截面数据库的改进

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原子能科学技术 2018年第8期52卷 1367-1373页

作者：王冬勇吴宏春李云召贺清明西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

本文基于ENDF/B-Ⅶ.0核评价数据库,利用核数据加工处理程序NJOY及LATTICE_PRE为Bamboo-Lattice程序研制了一套改进后的多群截面数据库NECL2.0。基于基准题和数值分析的结果表明:采用NECL2.0数据库计算得到的燃料组件的kinf、裂变率分布... 详细信息

本文基于ENDF/B-Ⅶ.0核评价数据库,利用核数据加工处理程序NJOY及LATTICE_PRE为Bamboo-Lattice程序研制了一套改进后的多群截面数据库NECL2.0。基于基准题和数值分析的结果表明:采用NECL2.0数据库计算得到的燃料组件的kinf、裂变率分布、少群均匀化截面与参考解均吻合很好;考虑银铟镉共振对kinf的计算精度可提高近1 000pcm,与参考解相比最大裂变率相对偏差从-0.97%降低到-0.53%;考虑包壳锆的共振对kinf的计算精度可提高约60pcm。

关键词： Bamboo-Lattice ENDF/B-Ⅶ.0 多群截面数据库银铟镉共振包壳锆共振

连续能量核数据敏感性分析及其在AP1000中的应用

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原子能科学技术 2022年第1期56卷 53-60页

作者：黄金龙曹良志贺清明李捷沈炜西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 加拿大CANDU Owners Group

AP1000是典型的第三代核电技术,对AP1000反应堆进行核数据的敏感性分析是不确定度量化分析的基础,对AP1000后续的安全分析有重要作用。本文基于反复裂变几率方法在蒙特卡罗前向计算中求解共轭通量,并根据一阶微扰理论得到k_(eff)对核数... 详细信息

AP1000是典型的第三代核电技术,对AP1000反应堆进行核数据的敏感性分析是不确定度量化分析的基础,对AP1000后续的安全分析有重要作用。本文基于反复裂变几率方法在蒙特卡罗前向计算中求解共轭通量,并根据一阶微扰理论得到k_(eff)对核数据的灵敏度系数。针对反复裂变几率方法普遍存在占用内存大的问题,采用稀疏矩阵的存储方式降低内存。针对计数效率低、统计涨落大的问题,采用重叠块法提高计数效率。通过在蒙特卡罗程序NECP-MCX中开发连续能量核数据敏感性分析功能模块,并对AP1000进行连续能量核数据灵敏度系数的计算,得到了对k_(eff)的灵敏度系数影响较大的核数据,同时将计算结果与MCNP6进行了比较。结果表明,NECP-MCX和MCNP6的计算结果吻合较好。

关键词：敏感性分析反复裂变几率方法蒙特卡罗 NECP-MCX AP1000

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针对大空间伽马射线输运模拟的CADIS-环探测器耦合方法

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原子能科学技术 2023年第S1期57卷 246-253页

作者：黄展鹏曹良志贺清明吴宏春西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

为解决大空间伽马射线蒙特卡罗输运模拟面临的粒子难以到达目标区域的深穿透问题和小目标区域计数问题,本文提出一致性共轭驱动重要性抽样(CADIS)-环探测器耦合方法。使用环探测器计数作为统计目标量的计数方法,使用基于CADIS方法的概率... 详细信息

为解决大空间伽马射线蒙特卡罗输运模拟面临的粒子难以到达目标区域的深穿透问题和小目标区域计数问题,本文提出一致性共轭驱动重要性抽样(CADIS)-环探测器耦合方法。使用环探测器计数作为统计目标量的计数方法,使用基于CADIS方法的概率论-确定论耦合流程自动产生源偏倚参数和权窗参数,将自动产生的源偏倚参数和权窗参数与环探测器计数耦合运用到大空间伽马射线输运模拟,能增加环探测器附近的粒子数,降低蒙特卡罗计数统计方差。数值结果表明,针对3000 m的大空间伽马射线输运模拟,在相同粒子输运的情况下,与只使用环探测器计数相比,CADIS-环探测器耦合方法能将相对标准偏差从11.33%降低到2.49%,将品质因子提高2倍。因此,本文提出的CADIS-环探测器耦合方法能有效解决大空间伽马射线输运模拟的深穿透问题和小目标区域计数问题。

关键词：蒙特卡罗降方差技巧 CADIS 粒子输运

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在MCNP中考虑共振弹性散射的修正方法

原子能科学技术 2014年第12期48卷 2309-2314页

作者：贺清明曹良志吴宏春郑友琦西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049

蒙特卡罗方法采用自由气体模型来考虑中子与靶核的弹性碰撞中的热效应。传统的模型假设绝对零度下的弹性散射截面是常数,忽略了截面的共振效应所带来的影响。为在自由气体模型中考虑共振弹性散射效应,采用多普勒展宽舍弃修正方法,修正... 详细信息

蒙特卡罗方法采用自由气体模型来考虑中子与靶核的弹性碰撞中的热效应。传统的模型假设绝对零度下的弹性散射截面是常数,忽略了截面的共振效应所带来的影响。为在自由气体模型中考虑共振弹性散射效应,采用多普勒展宽舍弃修正方法,修正了连续能量蒙特卡罗程序MCNP的自由气体模型,并对Mosteller轻水堆多普勒基准题进行了分析。数值结果表明：对于轻水堆,在热态零功率的情况下,忽略共振弹性散射会高估燃料棒的无限介质增殖因数（k∞）40~100pcm,热态满功率下高估140~200pcm;忽略共振弹性散射给燃料温度系数带来7%~15%正的偏差。同时分析了新的抽样方法对计算时间的影响,以及共振弹性散射效应对中子出射能量分布的影响。

关键词：蒙特卡罗自由气体模型共振弹性散射多普勒展宽舍弃修正

老年髋部骨折病人肺部感染危险因素的Meta分析

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护理研究 2021年第2期35卷 195-205页

作者：刘星星贺清明延安大学医学院陕西716000

目的:系统评价老年髋部骨折病人肺部感染危险因素。方法:计算机检索建库至2020年1月20日中国知网、维普引文数据库、万方数据库、中国生物医学文献数据库、PubMed、the Cochrane Library、Web of Science、EMbase中与老年髋部骨折病人... 详细信息

目的:系统评价老年髋部骨折病人肺部感染危险因素。方法:计算机检索建库至2020年1月20日中国知网、维普引文数据库、万方数据库、中国生物医学文献数据库、PubMed、the Cochrane Library、Web of Science、EMbase中与老年髋部骨折病人肺部感染危险因素相关的研究,由2位研究者筛选文献、提取资料,并进行质量评价。采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果:共纳入23篇文献。Meta分析结果显示:年龄≥75岁、有吸烟史、术前低体质指数(BMI)、术前营养不良、术前低蛋白血症、术前合并症、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、高血压、贫血、心律失常、糖尿病、脑梗死、肿瘤、尿路感染、呼吸系统疾病、神经系统疾病、美国麻醉医师协会(ASA)分级≥3级、骨折类型为股骨粗隆间骨折、入住重症监护室(ICU)、机械通气、留置鼻胃管、输注红细胞、术前机械通气时间≥2 d、术前住院时间≥5 d、术后未及时抬高床头及叩背、受伤至手术时间>3 d、受伤至就诊时间>1 d、手术方式为髋关节置换、麻醉方式为全身麻醉、手术时间>2 h、未手术治疗为老年髋部骨折病人肺部感染的危险因素(P<0.05)。结论:老年髋部骨折病人肺部感染危险因素较多,但因部分文献方法学质量不高,今后还需进行大样本、高质量的前瞻性研究。

关键词：老年人髋部骨折肺部感染围术期护理影响因素 Meta分析循证护理