基于回溯法的廣義線性子鏈方法在燃耗計(jì)算中的研究應(yīng)用.pdf

1、核電站在運(yùn)行過程中，反應(yīng)堆內(nèi)將發(fā)生各式核反應(yīng)同時(shí)產(chǎn)生大量的核素同位素。燃耗計(jì)算的核心功能是求解點(diǎn)燃耗方程，從而跟蹤核反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)不同核素的濃度隨時(shí)間的變化情況，同時(shí)也能對(duì)相關(guān)的衰變熱和反應(yīng)性等進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。
　　隨著核能科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件條件的發(fā)展，各種新型的計(jì)算方法不斷被應(yīng)用于燃耗方程的求解以便獲得更高的精度、效率和通用性。線性子鏈分析方法(TTA)是基于單個(gè)線性核素鏈的解析計(jì)算方法，具有精度高、時(shí)間步長靈活的優(yōu)點(diǎn)，并且避開了

2、燃耗方程組剛性問題。但是，由于燃耗系統(tǒng)的反應(yīng)網(wǎng)復(fù)雜，涉及到的核素種類繁多，拆解建立核素鏈比較繁瑣，不少程序只能采用事先定義好的部分核素鏈進(jìn)行燃耗計(jì)算。這種做法顯然會(huì)影響計(jì)算的精度和通用性。
　　本文以傳統(tǒng)線性子鏈分析方法為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。傳統(tǒng)Bateman表達(dá)式通過拉普拉斯變換求得線性鏈上每個(gè)核素的核子密度，但是若鏈中出現(xiàn)重復(fù)特征值時(shí)，將出現(xiàn)分母為零的情況，本文從Bateman表達(dá)式出發(fā)，利用極限運(yùn)算推導(dǎo)出允許重復(fù)特征值出現(xiàn)的

3、廣義解析表達(dá)式，提升了燃耗計(jì)算的通用性。同時(shí)通過引入回溯算法，從基礎(chǔ)核數(shù)據(jù)出發(fā)實(shí)現(xiàn)了核素鏈的自動(dòng)搜索和線性化，形成一套自適應(yīng)解析計(jì)算方法，與傳統(tǒng)預(yù)定義核素鏈的方法相比，計(jì)算精度和通用性都有了較大提高。隨后基于這套改進(jìn)的線性子鏈分析方法和EAF-2007數(shù)據(jù)庫開發(fā)形成了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型燃耗計(jì)算程序ABURN，并使用ABURN程序分別對(duì)典型的衰變、活化、裂變問題進(jìn)行計(jì)算，與高精度的切比雪夫有理近似方法(CRAM)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，