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含反射层的深次临界系统k-α迭代计算方法研究

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原子能科学技术 2021年第S1期55卷 52-58页

作者：张华阳衷斌沈华韵李金鸿中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

瞬发中子时间常数α本征值能定量描述核装置内中子的时间渐进行为,对动态实验研究具有重要价值。k-α迭代法是常用的α本征值计算方法,但在含反射层或慢化剂的深次临界系统经中常计算失败。本文分析k-α迭代法在含反射层的深次临界系统... 详细信息

瞬发中子时间常数α本征值能定量描述核装置内中子的时间渐进行为,对动态实验研究具有重要价值。k-α迭代法是常用的α本征值计算方法,但在含反射层或慢化剂的深次临界系统经中常计算失败。本文分析k-α迭代法在含反射层的深次临界系统中计算失败的原因,针对性地发展了一种低能中子预处理方法,一定程度上解决了含反射层的深次临界系统k-α迭代法计算失败的问题,拓宽了k-α迭代法使用范围。低能中子预处理方法通过减方差技巧调整权重,对低权重低能中子进行赌分裂,对高权重低能中子进行分裂。基于现有中子光子输运蒙特卡罗模拟程序NPTS,采用改进的k-α迭代法开发了α本征值的计算功能。数值结果显示,本文在NPTS程序上开发的α本征值计算结果与MCNP4C结果在不确定度范围内一致,样本数方差更小。针对k-α迭代法在含有反射层的深次临界系统中计算困难的问题,通过与脉冲衰减法直接拟合的α本征值对比,验证了改进k-α迭代法的有效性和准确性。

关键词： α本征值 k-α迭代中子输运次临界系统

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聚变驱动的次临界系统嬗变MA的研究

原子能科学技术 2013年第B6期47卷 250-254页

作者：杨超曹良志吴宏春郑友琦祖铁军西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

一种嬗变次锕系核素(MA)的聚变驱动次临界包层的概念设计被提出。利用MCNP+ORIGEN2对次临界嬗变包层的能量放大倍数(M)、氚增殖比(TBR)、第一壁负载等中子学参数进行了分析。在保证这些参数满足设计要求的前提下,分析了两种不同的装载... 详细信息

一种嬗变次锕系核素(MA)的聚变驱动次临界包层的概念设计被提出。利用MCNP+ORIGEN2对次临界嬗变包层的能量放大倍数(M)、氚增殖比(TBR)、第一壁负载等中子学参数进行了分析。在保证这些参数满足设计要求的前提下,分析了两种不同的装载方案对MA嬗变能力的影响,最终MA的嬗变率能达24.3%,嬗变支持比为28。研究表明,该聚变驱动次临界嬗变包层能有效嬗变MA。

关键词：聚变驱动次临界系统嬗变MA

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加速器驱动次临界系统堆芯功率的自抗扰控制

动力工程学报 2022年第3期42卷 242-248页

作者：郭伟石波张益林中广核研究院有限公司广东深圳518000

提出了一种基于非线性自抗扰控制(ADRC)技术的加速度驱动次临界系统控制(ADS)堆芯功率控制方法。首先,采用带外源的中子动力学方程和能量守恒方程搭建ADS堆芯系统非线性模型,利用微小摄动理论对模型进行线性化处理,得到双输入双输出传... 详细信息

提出了一种基于非线性自抗扰控制(ADRC)技术的加速度驱动次临界系统控制(ADS)堆芯功率控制方法。首先,采用带外源的中子动力学方程和能量守恒方程搭建ADS堆芯系统非线性模型,利用微小摄动理论对模型进行线性化处理,得到双输入双输出传递函数模型;其次,基于该模型设计堆芯功率自抗扰控制系统,利用“分离性原理”对控制参数进行整定;最后,利用Matlab平台搭建ADS堆芯系统非线性模型和ADRC控制器模型,对ADRC控制与PID控制进行对比分析。结果表明:所设计的控制系统具有更好的控制性能,证明了将ADRC技术应用在ADS堆芯系统控制方面是可行的。

关键词：反应堆堆芯次临界系统非线性模型自抗扰控制

脉冲源法测量次临界系统裂变衰减特性的理论分析和数值模拟

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计算物理 2022年第3期39卷 261-267页

作者：高屹佘若谷徐琪北京应用物理与计算数学研究所北京100094

针对点堆动力学理论解释脉冲源法测试原理时存在的问题,基于无源中子输运方程分析次临界系统总中子数、泄漏γ射线计数率随时间的变化关系。理论分析表明:脉冲中子源作用结束后(无源条件下),在一定时间范围内,泄漏γ射线计数率和总中子... 详细信息

针对点堆动力学理论解释脉冲源法测试原理时存在的问题,基于无源中子输运方程分析次临界系统总中子数、泄漏γ射线计数率随时间的变化关系。理论分析表明:脉冲中子源作用结束后(无源条件下),在一定时间范围内,泄漏γ射线计数率和总中子数近似成正比,两者随时间变化服从近似指数衰减规律,反映系统本身的裂变衰减特性,可以由总中子数和γ射线计数率求解瞬发中子衰减时间常数。基于蒙特卡罗程序构造类Godiva裸铀球次临界系统,模拟脉冲中子源作用下中子和γ射线输运过程,计算总中子数、泄漏γ射线计数率及两者比值随时间的变化关系,结果与理论分析一致;利用脉冲源法由总中子数、泄漏γ射线计数率计算瞬发中子衰减时间常数α_(0),得到与α-k迭代一致的α_(0)。说明总中子数、泄漏γ射线计数率可以准确反映系统本身的裂变衰减特性。此外,根据理论分析和模拟计算给出脉冲源法可用数据的时间范围,分析泄漏γ射线计数率和总中子数比值的影响因素。

关键词：脉冲源法裂变衰减瞬发中子衰减时间常数次临界系统中子诊断次临界实验

固态反应堆次临界系统中子照相处的 n-γ 测量

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原子能科学技术 1997年第6期31卷 549-553页

作者：宋景和史永谦中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所

中子照相时，中子照相处的ｎ－γ比是控制成像对比度的１个重要因子，在中子源激励的固态反应堆的次临界系统上对ｎ－γ比进行了实验研究。中子通量密度采用固体核径迹探测器测量，γ辐射剂量率用热释光探测器测定。测得的ｎ－γ比与用... 详细信息

中子照相时，中子照相处的ｎ－γ比是控制成像对比度的１个重要因子，在中子源激励的固态反应堆的次临界系统上对ｎ－γ比进行了实验研究。中子通量密度采用固体核径迹探测器测量，γ辐射剂量率用热释光探测器测定。测得的ｎ－γ比与用其它中子照相装置测量的结果进行了比较，结果在数量级上是一致的。

关键词： n-γ比中子照相固态反应堆次临界系统

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ADS次临界系统中子时空动力学程序设计

中国科技论文 2016年第23期11卷 2716-2720页

作者：宋英明徐宇超高庆瑜李鑫祥杨永伟张璐南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 中国科学院近代物理研究所兰州730000

为了实现加速器驱动次临界系统(accelerator driven sub-critical system,ADS)中子时空动力学过程模拟计算,基于蒙特卡罗中子输运程序(monte carlo N-particle transport code system)与时空变量分离的改进准静态近似法(improved quasi-static,IQS),开发了多群中子时空动力学模拟计算程序。在改进准静态方法的框架下,由MCNPX程序计算给出中子注量率归一化形状函数分布和所需的动力学参数,由点堆动力学计算给出中子注量率幅度函数值,二者耦合计算可实现ADS次临界反应堆中子时空动力学过程的模拟。程序内置了集总参数的热工反馈模型。针对国际原子能机构(international atomic energy agency,IAEA)的ADS基准题,对束流瞬变工况进行模拟计算,结果表明:相对中子注量率的变化情况与束流变化情况相同,模拟结果与理论分析一致。

关键词：核科学与技术次临界系统中子时空动力学程序改进准静态方法蒙特卡罗方法

次临界系统中瞬发中子衰减常数与反应性的关系

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核科学与工程 1987年第2期8卷 180-183页

作者：彭凤西南反应堆工程研究设计院

一、引言中子增殖系统的物理参数测量中,经常通过瞬发中子衰减常数α的测定,来得到系统的反应性ρ或中子有效增殖因子k。瞬发中子衰减常数可以用多种方法测定,如脉冲中子法,频域和时域的相关分析法等。α对系统的次临界度或反应性很敏感... 详细信息

一、引言中子增殖系统的物理参数测量中,经常通过瞬发中子衰减常数α的测定,来得到系统的反应性ρ或中子有效增殖因子k。瞬发中子衰减常数可以用多种方法测定,如脉冲中子法,频域和时域的相关分析法等。α对系统的次临界度或反应性很敏感,即使系统的次临界度很深,α仍然可以以很高的准确度测得。可是两者之间,特别当次临界度较深时,没有一个令人满意的关系式。本文将就这个问题作一探讨。

关键词：瞬发中子衰减常数次临界系统次临界度反应性