蒙特卡罗粒子输运模拟中反应堆物理关键参数计算方法研究与实现

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1、中国科学技术大学硕士学位论文蒙特卡罗粒子输运模拟中反应堆物理关键参数计算方法研究与实现作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：张宽核能科学与工程胡丽琴副教授龙鹏程副研究员二。一四年五月十目UniVersityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforMaster，sdegreeStUdyOnKeyParameterSinReaCtOrPartiCIeTranSpOrtBaSedOnMOnteCarIOMethOdAuthor’sName：KuanZhangSpeciality：SuperVisor：1_、’

2、‘1．‘tlnlSnedtlme：NuclearEne唱yScienceandEnginee“ngAssociateProfLiqinHuAssociateProf．PengchengLongMay10m，2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：堑够签字日期：丝址中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著

3、作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。留么开口保密(——年)作者签名：堂钇签字目期：Ⅸ趟，轻乓≥L导师签名：签字日期：≯!竺：!：；二摘要摘要蒙特卡罗方法由于其模拟精确性高、几何适应性强等优势，目前广泛应用于粒子输运计算研究中。由于网格计数能给出反

4、应堆物理量的精细分布，近些年来国际上常用粒子输运软件都发展了此项功能。而动态参数作为反应堆安全分析和热工分析的基础，在蒙特卡罗粒子输运软件中开发此功能是必不可少的。本文基于超级蒙特卡罗计算软件SuperMC，采用混合评价核数据库HENDL，在充分研究和分析网格计数技术特点及动态参数物理意义的基础上，开展了网格计数及反应堆动态参数计算方法研究与程序实现工作。网格计数功能开发包括直角坐标系和圆柱坐标系下的静态参数计算，其中静态参数主要实现了通量、反应率和功率；并对于传统网格计算难以精确计算网格跨材料边界的情况给出了处理方法。对于常用动态参数，本文研究比较了各

5、种蒙卡计算方法，并选取目前最精确的反复裂变几率法中实现了有效缓发中子份额、瞬发中子寿命、中子代时间和反应堆周期的计算功能开发。为验证程序的正确性，本文选用国际反应堆基准模型TCA为代表的系列例题对网格计数功能进行验证，选取国际临界安全基准评价工程(ICSBEP)手册中若干代表性例题对动态参数计算功能进行测试。选取的例题涵盖了主要的裂变核素、能量段，以及不同复杂度的几何模型。测试结果都在相应的统计误差要求范围之内，证明了本文中算法的正确性及程序的有效性。关键词：蒙特卡罗方法网格计数动态参数superMcl+本论文工作得到中国科学院战略性先导科技专项xDA0

6、3040000，国家自然科学基金11305203与11305205国家ITER973计划2014GBll2000l等资助。AbstmctABSTRACTMonteCarlomethodisgoodataccuratesimulationandflexiblegeometricdescription，soitiswidelyusedinparticIetransportsimulation．SincethemeshtalIVcansupportaccuratestatisticsofreactorphysicsparameters，mostintemati

7、onalparticletransportcodehaveimplementedthis血nctioninrecentyears．Andasthebasisforreactorsaf．etyandthermalanalysis，thecapabili“ofreactordynamicparameterscalculationisessentialforMonteCarlopanicletransportsimuIationcodes．Inthisstudy，withextensiveinvestigationofvariousmeshtallytechn

8、iquesandreactordynamicpammeterscalculati