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相关变量随机数序列产生方法

物理学报 2017年第16期66卷 1-8页

作者：马续波刘佳艺徐佳意鲁凡陈义学华北电力大学核科学与工程学院北京102206

当采用蒙特卡罗方法对很多问题进行研究时,有时需要对多维相关随机变量进行抽样.之前的研究表明:在协方差矩阵满足正定条件时,可以采用Cholesky分解方法产生多维相关随机变量.本文首先对产生多维相关随机变量的理论公式进行了推导,发现... 详细信息

当采用蒙特卡罗方法对很多问题进行研究时,有时需要对多维相关随机变量进行抽样.之前的研究表明:在协方差矩阵满足正定条件时,可以采用Cholesky分解方法产生多维相关随机变量.本文首先对产生多维相关随机变量的理论公式进行了推导,发现采用Cholesky分解并不是产生多维相关随机变量的唯一方法,其他的矩阵分解方法只要能满足协方差矩阵的分解条件,同样可以用来产生多维相关随机变量.同时给出了采用协方差矩阵、相对协方差矩阵和相关系数矩阵产生多维随机变量的公式,以方便以后使用.在此基础上,利用一个简单测试题和Jacobi矩阵分解方法对上述理论进行了验证.通过对大亚湾中微子能谱进行抽样分析,Jacobi矩阵分解和Cholesky矩阵分解结果一致.针对核工程中的不确定性分析常用的^(238)U辐射俘获截面协方差矩阵进行分解时,由于协方差矩阵的矩阵本征值有负值,导致很多矩阵分解方法无法使用,在引入置零修正以后发现,与Cholesky对角线置零修正相比,Jacobi负本征值置零修正的误差更小.

关键词：蒙特卡罗方法相关变量随机数产生方法抽样

蒙特卡罗粒子输运程序cosRMC的深穿透屏蔽计算研究

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原子能科学技术 2021年第S1期55卷 82-87页

作者：李锐张显刘仕倡全国萍秦瑶严伊蔓陈义学华北电力大学核科学与工程学院北京102206 国家电投集团科学技术研究院有限公司核电软件技术中心北京102209

在核设施的屏蔽计算中,大屏蔽空间的深穿透问题一直是蒙特卡罗程序工程应用的难点之一。本文基于美国NRC发布的NUREG/CR-6115 PWR注量率计算基准题,采用cosRMC参考进行精细建模,并与参考程序的结果进行比较。计算过程中,通过设置栅元重... 详细信息

在核设施的屏蔽计算中,大屏蔽空间的深穿透问题一直是蒙特卡罗程序工程应用的难点之一。本文基于美国NRC发布的NUREG/CR-6115 PWR注量率计算基准题,采用cosRMC参考进行精细建模,并与参考程序的结果进行比较。计算过程中,通过设置栅元重要性来减小方差,提高计算效率。计算结果表明,cosRMC与参考程序在不同穿透深度上的中子通量密度和光子通量密度的相对偏差在±3倍的蒙特卡罗统计误差之内,符合良好,验证了cosRMC在屏蔽计算以及深穿透问题中的正确性。本文还比较了不同电子处理方法对光子通量密度的影响,结果表明,不考虑电子时光子通量密度至少被低估了6%左右,同时cosRMC程序电子处理的厚靶韧致辐射模型的结果与参考程序符合良好。

关键词： cosRMC 减方差深穿透问题屏蔽计算电子效应

COSINE软件包组件参数计算程序LATC共振模块研制与验证

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原子能科学技术 2013年第B6期47卷 350-354页

作者：刘志彦张斌李硕余慧闫宇航陈义学国家核电技术有限公司北京软件技术中心北京100029

共振计算在反应堆物理计算中具有非常重要的意义。本文基于压水堆组件的特点,开发了用于LATC组件计算程序的共振模块。该共振模块采用成熟的等价理论模型,首次碰撞概率采用二项有理近似,可读取WIMSD格式和WIMSD改进型格式的多群截面数据... 详细信息

共振计算在反应堆物理计算中具有非常重要的意义。本文基于压水堆组件的特点,开发了用于LATC组件计算程序的共振模块。该共振模块采用成熟的等价理论模型,首次碰撞概率采用二项有理近似,可读取WIMSD格式和WIMSD改进型格式的多群截面数据库,同时可直接提供用于LATC输运计算的宏观截面数据。针对程序运行过程中涉及的大量截面数据计算与传递,对数据存储结构进行了优化,使计算速度有较大提高。基于LATC组件程序对该模块进行了初步验证分析,并与组件程序DRAGON进行了比较,初步数值结果表明共振模块有良好的计算精度,能满足当前轻水堆组件设计的要求。

关键词：共振计算等价理论验证

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基于遗传算法的可燃毒物设计优化方法研究

原子能科学技术 2021年第8期55卷 1456-1463页

作者：肖鹏王健刘仕倡李满仓周冰燕王连杰陈义学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四川成都610213 华北电力大学核科学与工程学院北京102206

可燃毒物可补偿寿期初过剩反应性及展平功率分布,因此对堆芯燃料组件设计具有重要意义。目前传统的优化设计主要依靠设计者的主观经验及判断,复杂耗时,其设计效率及可靠性急待改进。本文将多目标并行遗传算法应用于压水堆组件毒物选型优... 详细信息

可燃毒物可补偿寿期初过剩反应性及展平功率分布,因此对堆芯燃料组件设计具有重要意义。目前传统的优化设计主要依靠设计者的主观经验及判断,复杂耗时,其设计效率及可靠性急待改进。本文将多目标并行遗传算法应用于压水堆组件毒物选型优化,以反应性控制、功率分布和不同时期燃耗剩余等为目标,对可燃毒物材料类型、含可燃毒物燃料棒排列方式、毒物含量、轴向分层等决策变量进行优化,研究了遗传算法在燃料组件毒物多目标优化设计中的理论模型及实现方法。同时将遗传算法与蒙特卡罗粒子输运方法有机结合,应用到压水堆燃料组件设计中,得到了组件可燃毒物优化方案。针对二维和三维燃耗计算,分别筛选了13和40种优化方案。计算结果表明:Er_(2)O_(3)用作毒物的综合效果最好;Gd_(2)O_(3)、Eu_(2)O_(3)和Sm_(2)O_(3)的应用需结合堆芯方案开展进一步研究;HfO_(2)和Dy_(2)O_(3)不适合用作可燃毒物。该结果与通过人工搜索优化得到的结论基本一致。同时,三维轴向分层可为优化提供更多可选的材料种类方案,以部分毒物的分层布置方式可减小功率峰因子。本文研究为堆芯燃料/毒物设计提供了先进方法及工具。

关键词：可燃毒物多目标遗传算法蒙特卡罗

压水堆一回路颗粒性腐蚀产物沉积机理的实验研究

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原子能科学技术 2015年第12期49卷 2239-2244页

作者：马忠英陆道纲袁博吴立村陈义学华北电力大学核科学与工程学院北京102206

一回路腐蚀产物在传热管内表面的沉积对压水堆核电厂安全运行和放射性产物屏蔽有非常不利的影响。为研究一回路腐蚀产物在传热管中的沉积机理,搭建了一回路腐蚀产物沉积机理研究实验系统。实验研究了颗粒性腐蚀产物Fe_3O_4在传热管内的... 详细信息

一回路腐蚀产物在传热管内表面的沉积对压水堆核电厂安全运行和放射性产物屏蔽有非常不利的影响。为研究一回路腐蚀产物在传热管中的沉积机理,搭建了一回路腐蚀产物沉积机理研究实验系统。实验研究了颗粒性腐蚀产物Fe_3O_4在传热管内的沉积分布,并对比分析了不同弯管半径、pH值和粒径对颗粒沉积的影响。实验得到了颗粒状腐蚀产物在管内分布的规律,给出了最大沉积量所对应的pH值和粒径范围,可为压水堆化学控制提供参考。

关键词：压水堆腐蚀产物沉积机理 pH值

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压水堆核电厂乏燃料组件源项计算分析

原子能科学技术 2013年第B6期47卷 192-196页

作者：张普忠邵增毛亚蔚高桂玲陈义学中国核电工程有限公司北京100840 华北电力大学核科学与工程学院北京102206

核燃料贮存、运输以及后处理过程中的安全是构成核与辐射安全的重要内容,为保证安全性,提高运输经济性,减小后处理厂对环境的排放,须获得乏燃料组件的包络源项,因此,采用ORIGEN-ARP程序分析组件运行历史、初始富集度、燃耗深度等参数对... 详细信息

核燃料贮存、运输以及后处理过程中的安全是构成核与辐射安全的重要内容,为保证安全性,提高运输经济性,减小后处理厂对环境的排放,须获得乏燃料组件的包络源项,因此,采用ORIGEN-ARP程序分析组件运行历史、初始富集度、燃耗深度等参数对源项的影响。运行历史在卸料初期对源项略有影响,可采用合适的保守因子予以包络,在冷却一定时间后,其影响可忽略不计;初始富集度、燃耗深度均不同的组件须经对比计算以获得包络源项。计算表明:在目前核电厂乏燃料组件中,235 U初始富集度为4.45%、燃耗深度为55GW.d/tU的AFA-3G型组件源项是包络的,可作为乏燃料水池、运输容器设计,以及后处理厂排放源项分析的初始源项。

关键词：乏燃料组件源项 ORIGEN-ARP 包络计算

直接使用CAD几何的蒙特卡罗粒子输运方法研究

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原子能科学技术 2021年第S1期55卷 88-91页

作者：王振宇刘仕倡张小康申鹏飞王侃陈义学华北电力大学核科学与工程学院北京102206 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所安徽合肥230031 清华大学工程物理系北京100084

传统的蒙特卡罗程序通常使用构造实体几何(CSG)的方法进行几何建模。然而对于某些复杂的高阶曲面使用CSG进行精确建模非常困难且会耗费大量的时间。为解决这一问题,国际上提出了一种直接使用CAD几何建模的蒙特卡罗(DAGMC)方法来进行粒... 详细信息

传统的蒙特卡罗程序通常使用构造实体几何(CSG)的方法进行几何建模。然而对于某些复杂的高阶曲面使用CSG进行精确建模非常困难且会耗费大量的时间。为解决这一问题,国际上提出了一种直接使用CAD几何建模的蒙特卡罗(DAGMC)方法来进行粒子输运计算。本文基于反应堆蒙特卡罗程序RMC,开发了使用CAD几何的DAG-RMC程序,并将DAG-RMC应用于方块组合体、燃料棒和犹他州茶壶3种模型的计算分析。结果表明:DAG-RMC的计算结果与传统CSG建模方法及OpenMC程序的结果符合良好,验证了DAG-RMC在粒子输运及临界计算中的正确性。

关键词：粒子输运 DAGMC CAD RMC程序

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高重现毛细管电泳的研究进展

色谱 2024年第6期42卷 544-554页

作者：郭振朋陈义淮阴工学院矿盐资源深度利用技术国家地方联合工程研究中心江苏淮安223003 中国科学院化学研究所中国科学院活体分析化学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

毛细管电泳(CE)因具有微量、快速、高效、分离模式丰富等特点得以快速发展并逐渐走向成熟,但在其推广应用过程中一直伴随着出峰稳定性或重现性不佳的问题。CE长期采用信号强度对迁移时间作图的测量模式,但迁移时间并非自变量,受诸多直... 详细信息

毛细管电泳(CE)因具有微量、快速、高效、分离模式丰富等特点得以快速发展并逐渐走向成熟,但在其推广应用过程中一直伴随着出峰稳定性或重现性不佳的问题。CE长期采用信号强度对迁移时间作图的测量模式,但迁移时间并非自变量,受诸多直接和间接因素的影响,故很难测得稳定或精密的电泳谱图。为解决此类问题,国内外很早就开展了不同层次的研究,出现了至少三类解决策略:一是设法控制和稳定电泳特别是影响电渗的条件,以提高出峰的重复性;二是设法调整电泳峰参数,主要是利用内标来校正出峰位置,以提高出峰的重现性,如作时间比例谱、校正时间谱、有效淌度谱、校正淌度谱等;三是寻找建立高重现CE(HRCE)实时测量的新理论、新原理、新方法,从根本上彻底解决问题,如本团队提出的加权淌度谱、迁移电量谱、电密度谱、偏摩尔电密度谱及其比例谱等,这些新式CE方法在适当范围内可以抵抗CE条件或参数的波动,给出高重现的电泳谱图。本综述旨在总结构建HRCE的理论表述和研究进展,阐明影响CE重现性的一些关键因素,核心是电泳峰的表述方式。综述简要归纳分析了CE发展以来文献中对电泳峰表述方式的研究,但不直接涉及和讨论通过仪器改进、实用方法相关的参数的优化、改善等提升CE重复性或重现性的研究及其进展。

关键词：毛细管电泳电泳谱图转换非时间测量模式高重现谱图

基于首次碰撞源方法的多维S_N射线效应研究

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原子能科学技术 2013年第B6期47卷 9-14页

作者：胡也陈义学张斌臧启勇袁龙军马续波华北电力大学核科学与工程学院北京102206

通过半解析法求解由孤立点源产生的未碰撞中子源项,进而求出首次碰撞源分布,以将孤立的源分布到更广的范围中,从而减轻由离散纵标法计算产生的射线效应。编制了适应于三维离散纵标计算程序CTDOS的射线效应减轻程序REM3D,与Kobayashi三... 详细信息

通过半解析法求解由孤立点源产生的未碰撞中子源项,进而求出首次碰撞源分布,以将孤立的源分布到更广的范围中,从而减轻由离散纵标法计算产生的射线效应。编制了适应于三维离散纵标计算程序CTDOS的射线效应减轻程序REM3D,与Kobayashi三维基准题的结果进行比对,证明了射线效应减弱的正确性与本程序的可行性。

关键词：首次碰撞源射线效应多维SN