基于逆動(dòng)態(tài)法的次臨界系統(tǒng)次臨界度重構(gòu)方法研究.pdf

1、外源驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)(如ADS)是一種新型核能系統(tǒng)。在線重構(gòu)次臨界度是ADS反應(yīng)堆物理的主要研究?jī)?nèi)容之一。由于ADS具有連續(xù)的強(qiáng)外中子源及反應(yīng)堆處于次臨界狀態(tài)，傳統(tǒng)的反應(yīng)性重構(gòu)方法面臨新的物理問題:外中子源效應(yīng)問題和空間/能譜效應(yīng)問題，需要研究次臨界狀態(tài)下的反應(yīng)性（次臨界度）在線重構(gòu)方法。本文從中子輸運(yùn)理論出發(fā)，研究了次臨界度重構(gòu)的基本原理，開展了基于逆動(dòng)態(tài)法的次臨界系統(tǒng)次臨界度重構(gòu)方法研究，克服了這兩個(gè)新問題，實(shí)現(xiàn)了次臨界系統(tǒng)次臨界度的

2、精準(zhǔn)在線重構(gòu)。本文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)包括:
　　(1)發(fā)展了一種結(jié)合外源刻度的次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)法，實(shí)現(xiàn)了基于核功率的次臨界系統(tǒng)次臨界度在線重構(gòu)，充分考慮了次臨界度在線重構(gòu)中的外中子源效應(yīng)問題。本文針對(duì)外源驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，利用次臨界穩(wěn)態(tài)核功率及初始次臨界度進(jìn)行外源刻度，開發(fā)了次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)算法，使用歐盟發(fā)布的次臨界系統(tǒng)PDS-XADS進(jìn)行一系列數(shù)值驗(yàn)證，測(cè)試了覆蓋常見次臨界度應(yīng)用范圍的多種不同初始次臨界度情況下(對(duì)應(yīng)初始

3、keff在0.97290～0.88991之間）的次臨界度重構(gòu)性能，重構(gòu)相對(duì)誤差范圍為6.81％～13.12％。結(jié)果表明該方法可以有效實(shí)現(xiàn)次臨界系統(tǒng)次臨界度在線重構(gòu)。
　　(2)提出了一種結(jié)合最優(yōu)空間/能譜響應(yīng)區(qū)間的次臨界逆空間動(dòng)態(tài)法，實(shí)現(xiàn)了基于中子通量密度的次臨界系統(tǒng)次臨界度精準(zhǔn)在線重構(gòu)，克服了次臨界度在線重構(gòu)的空間/能譜效應(yīng)問題。考慮到反應(yīng)性重構(gòu)受到空間/能譜效應(yīng)的影響，本文系統(tǒng)的研究了次臨界狀態(tài)下的空間/能譜效應(yīng)，預(yù)測(cè)并驗(yàn)證了

4、次臨界度重構(gòu)的最優(yōu)空間/能譜響應(yīng)區(qū)間?；诖闻R界系統(tǒng)PDS-XADS對(duì)次臨界逆空間動(dòng)態(tài)法進(jìn)行綜合測(cè)試驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了基于最優(yōu)空間/能譜響應(yīng)區(qū)間的中子通量密度進(jìn)行次臨界度的精準(zhǔn)在線重構(gòu)，當(dāng)初始keff在0.97071時(shí)，次臨界度重構(gòu)相對(duì)誤差在1.0％以內(nèi)，優(yōu)于次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)法結(jié)果（相對(duì)誤差為6.7％）。
　　綜上所述，本文發(fā)展了次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)法并提出了次臨界逆空間動(dòng)態(tài)法，克服了次臨界度重構(gòu)的外中子源效應(yīng)和空間/能譜效應(yīng)問題，實(shí)現(xiàn)了基于核