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中子平衡方法在优化气冷快堆温度反馈中的应用

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现代应用物理 2020年第4期11卷 51-55页

作者：杨雯张策贾晓茜郑友琦中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

针对气冷快堆温度反应性系数较小、在瞬态事故中由温度变化造成的负反馈弱的问题,本文提出一种增强气冷快堆负反馈效应的优化方法。使用西安交通大学自主研发的SARAX程序对堆芯设计方案进行分析,并使用中子平衡分析方法,将冷却剂密度变... 详细信息

针对气冷快堆温度反应性系数较小、在瞬态事故中由温度变化造成的负反馈弱的问题,本文提出一种增强气冷快堆负反馈效应的优化方法。使用西安交通大学自主研发的SARAX程序对堆芯设计方案进行分析,并使用中子平衡分析方法,将冷却剂密度变化引起的反应性变化分别按照反应类型、核素及能群进行分解,研究了堆芯参数对反应性系数的影响。计算结果表明,基于中子平衡方法对反应性进行分解,可以定量计算出不同参数对反应性变化的贡献,证明了优化措施的有效性,可为堆芯优化工作提供理论支撑。

关键词：反应性反馈中子平衡方法堆芯设计气冷快堆

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HEFT高通量堆燃料管理平台研发与验证

HEFT高通量堆燃料管理平台研发与验证

第六届反应堆物理与核材料学术研讨会第三届核能软件自主化...

作者：张滕飞吴宏春郑友琦曹良志西安交通大学核科学与技术学院

高通量工程实验堆(HFETR)具备复杂的组件几何结构,且堆芯布置的非均匀性很强。相对于传统压水堆,此种特点对HFETR的堆芯计算和燃料管理提出了更高的要求。因此,一套基于传统的两步法的新的燃料管理计算平台HEFT被开发出来。HEFT组件计...

高通量工程实验堆(HFETR)具备复杂的组件几何结构,且堆芯布置的非均匀性很强。相对于传统压水堆,此种特点对HFETR的堆芯计算和燃料管理提出了更高的要求。因此,一套基于传统的两步法的新的燃料管理计算平台HEFT被开发出来。HEFT组件计算使用HEFT-lat程序,可实际描述HFETR的组件几何,减小组件计算时几何近似带来的误差。堆芯计算采用三角形节块三维S输运程序DNTR。验证结果表明:HEFT对于HFETR的堆芯模拟具备令人满意的精度,可以满足工程计算的需求。

关键词：

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高通量工程试验堆的嬗变靶件嬗变敏感性分析

高通量工程试验堆的嬗变靶件嬗变敏感性分析

第五届反应堆物理与核材料学术研讨会、第二届核能软件自主化研讨会

作者：刘琨吴宏春曹良志郑友琦王常辉西安交通大学核科学与核技术学院

在进行热堆高放长寿命裂变产物(LLFP,Long-Lived Fission Products)嬗变分析时,进行嬗变靶件的入堆辐照,有利于利用试验结果校验数值分析程序的精度和检验辐照靶件的稳定性能。同时,为实现长寿命裂变核素的嬗变实验分析及嬗变靶件的入... 详细信息

在进行热堆高放长寿命裂变产物(LLFP,Long-Lived Fission Products)嬗变分析时,进行嬗变靶件的入堆辐照,有利于利用试验结果校验数值分析程序的精度和检验辐照靶件的稳定性能。同时,为实现长寿命裂变核素的嬗变实验分析及嬗变靶件的入堆考验分析,在靶件入堆辐照前需给出相应辐照孔道内定量的嬗变数值模拟分析结果,给出针对于不同的环境下对于堆内辐照的嬗变核素的嬗变率影响的敏感性分析,有利于利用现有数值模拟结果指导试验,从而从理论上达到较高的核素嬗变率。因此,基于以上要求,

关键词：嬗变长寿命裂变产物高通量工程试验堆

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去射线效应堆外探测器响应函数计算研究

原子能科学技术 2020年第8期54卷 1460-1467页

作者：徐龙飞沈华韵魏军侠曹良志郑友琦北京应用物理与计算数学研究所北京100094 西安交通大学陕西西安710049

堆外探测器响应函数表征了堆芯活性区各位置处的裂变中子对堆外探测器响应的贡献,通过共轭SN输运计算可快速得到堆外探测器的响应函数。然而,堆外探测器远离堆芯且相对于堆芯体积很小,SN方法的计算结果会受到射线效应的影响。为解决堆... 详细信息

堆外探测器响应函数表征了堆芯活性区各位置处的裂变中子对堆外探测器响应的贡献,通过共轭SN输运计算可快速得到堆外探测器的响应函数。然而,堆外探测器远离堆芯且相对于堆芯体积很小,SN方法的计算结果会受到射线效应的影响。为解决堆外探测器响应函数计算中的射线效应问题,研究了共轭首次碰撞源射线效应消除方法。此外,为克服共轭首次碰撞源方法在三维堆芯计算中面临的计算量大、内存需求高等问题,研究了共轭首次碰撞源的并行化计算方法和动态内存管理方法。基于韩国Kori-1压水堆的计算结果表明:共轭首次碰撞源SN方法和多群蒙特卡罗方法具有相当的计算精度,但计算效率高1个量级。

关键词： SN方法共轭输运射线效应堆外探测器响应函数

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空间核反应堆安全分析

上海航天 2019年第6期36卷 121-125页

作者：张一帆屈伸曹良志郑友琦西安交通大学核科学与技术学院

空间核反应堆是空间能源的重要候选方案,其寿命长、功率大、结构紧凑,但其特有的中子学特性、与传统快堆迥异的设计方案对堆芯安全分析提出了挑战。本文以热管型空间堆为例,首先基于蒙特卡洛方法对空间堆在水淹和沙埋事故工况下,进行了... 详细信息

空间核反应堆是空间能源的重要候选方案,其寿命长、功率大、结构紧凑,但其特有的中子学特性、与传统快堆迥异的设计方案对堆芯安全分析提出了挑战。本文以热管型空间堆为例,首先基于蒙特卡洛方法对空间堆在水淹和沙埋事故工况下,进行了稳态中子学计算分析,结果表明:堆芯在事故工况下不会重返临界。同时,基于瞬态多物理分析程序TMACS,进行了单根控制鼓旋转瞬态过程计算。结果表明:空间堆在热工反馈和热膨胀反馈的多物理耦合下,在特定的瞬态过程中能够保持功率稳定,满足安全要求。

关键词：空间堆安全分析瞬态计算多物理耦合

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基于压缩传感的图像重建

基于压缩传感的图像重建

第五届反应堆物理与核材料学术研讨会、第二届核能软件自主化研讨会

作者：程玉雄曹良志吴宏春郑友琦张宏博西安交通大学核科学与核技术学院

压缩感知(Compressive Sensing)理论是近几年来提出的基于信号稀疏或者可压缩情况下,对信号进行重建的全新理论。该理论打破了传统的Nqusit采样定律,采用远小于信号长度的测量实现信号的精确重建。本文阐述了压缩传感理论的理论框架,并将其

关键词：压缩传感稀疏图像重建

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小型铅铋冷却快堆瞬态安全分析

原子能科学技术 2020年第11期54卷 2081-2088页

作者：张一帆刘宙宇曹良志郑友琦邵一穷西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

本文基于多通道热工模型与功率计算模型,在快堆分析程序SARAX的基础上开发了可用于分析小型铅铋冷却快堆在无保护超功率事故、无保护失流事故及无保护失热阱事故发生时瞬态安全特性的计算功能,并利用该程序计算了在不同事故情况下,堆芯... 详细信息

本文基于多通道热工模型与功率计算模型,在快堆分析程序SARAX的基础上开发了可用于分析小型铅铋冷却快堆在无保护超功率事故、无保护失流事故及无保护失热阱事故发生时瞬态安全特性的计算功能,并利用该程序计算了在不同事故情况下,堆芯反应性、功率以及热工参数随时间的变化,分析评价了堆芯的中子学和热工水力学性能。结果表明所设计的堆芯在发生事故时具有固有安全特性。

关键词：快堆超功率事故失流事故失热阱事故

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增殖比可调快堆堆芯方案设计

增殖比可调快堆堆芯方案设计

第六届反应堆物理与核材料学术研讨会第三届核能软件自主化研讨会

作者：肖云龙吴宏春曹良志郑友琦李云召西安交通大学核科学与技术学院

增殖比可调快堆是指在不对堆芯设计进行重大改动的条件下实现增殖比可调的快中子反应堆。这一思想使得快堆设计可以先于工业发展需求,实现对核能形势的动态响应。为实现更大的增殖比,选择了增殖性能更为优异的金属燃料,堆芯采取非均匀布...

增殖比可调快堆是指在不对堆芯设计进行重大改动的条件下实现增殖比可调的快中子反应堆。这一思想使得快堆设计可以先于工业发展需求,实现对核能形势的动态响应。为实现更大的增殖比,选择了增殖性能更为优异的金属燃料,堆芯采取非均匀布置,轴向和径向布置有使用压水堆乏燃料的增殖区。利用SRAC/COREBN软件包和自行编写的换料耦合脚本为工具,提出了具有不同增殖比的钠冷快堆堆芯方案设计。在同一个堆中,使用相同的燃料,仅通过改变组件数量以及堆芯布置,便可实现增殖比在1.0-1.4范围内的可调。计算表明各增

关键词：

ITER中国液态锂铅实验包层模块三维确定论方法中子学分析

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ITER中国液态锂铅实验包层模块三维确定论方法中子学分析

第五届反应堆物理与核材料学术研讨会、第二届核能软件自主化研讨会

作者：张广春吴宏春曹良志郑友琦刘宙宇西安交通大学核科学与核技术学院

ITER试验包层模块(TBM)的中子学计算对今后ITER包层模块的设计、建造及实验提供重要的数据支持。本文利用NECP实验室自主开发的SPn程序,使用由ENDF/B-VI库加工得到的MATXS10库,对中国液态锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)进行了建模及三维中... 详细信息

ITER试验包层模块(TBM)的中子学计算对今后ITER包层模块的设计、建造及实验提供重要的数据支持。本文利用NECP实验室自主开发的SPn程序,使用由ENDF/B-VI库加工得到的MATXS10库,对中国液态锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)进行了建模及三维中子学计算,给出了各区的中子通量分布,氚增殖区TBR、产氚率及

关键词： ITER 实验包层模块(TBM) 确定论方法中子学