[发明专利]一种核装置全寿期活化预测方法

说明书

本发明公开了一种核装置全寿期活化预测方法，包括以下步骤：S1：准备活化数据，包括核装置典型位置的中子能谱，元素集合、辐照方案、冷却时间，得到全套元素活化数据；S2：根据S1得到的元素活化数据进行快速活化计算：首先读取组成材料的所有元素对应的辐照方案及冷却时间的活化数据；然后将活化数据按元素比例线性插值，实现元素活化数据的快速计算。本发明提供的快速活化计算方法，根据典型辐照方案、冷却时间下的单种元素计算结果线性组合为材料整体活化结果，无需安装传统活化计算程序、活化计算截面数据库，也不涉及复杂的活化计算，避免了繁琐的传统活化计算方法的介入，大大降低了使用难度，并提升了分析与设计及活化计算效率。

技术领域

本发明涉及核装置技术领域，特别是涉及一种核装置全寿期活化预测方法。

背景技术

先进核装置运行过程中，中子能量高、流强大，对结构材料有较强的活化作用。材料在活化作用下，性能可能发生改变或失效。同时，活化的材料衰变过程会造成辐照剂量、衰变余热等问题，因此装置设计过程中需要考虑装置停止初期排除余热，工作人员或遥操设备进入装置进行检修造成危险与困难。为了保证材料在活化作用下保持机械性能、维持装置寿期正常运行、制定运行停止后排热方案、优化维修方案，需要进行材料活化计算。

传统活化计算一般为通用方法，通过输入材料元素成分、辐照方案(包括粒子类型、能谱、辐照时间等)、冷却时间(辐照停止后时间)，利用切比雪夫有理近似等计算量大的方法计算得到材料的活度、辐射能谱、摄入剂量率、接触剂量率等数据。但该方法要求计算分析人员开发计算工具或熟练掌握其他计算程序的使用方法，对于非核专业的人员门槛略高。

而核装置根据其结构所处位置，一般具有典型的粒子能谱，并且根据其运行维护计划，其辐照时间、冷却时间(停止时间、维修时间)等可取代表性值。此外，材料的活化一般可认为是组成其各种元素分别被活化的结果的总和，因此材料整体活化属性可认为是各元素被活化的线性组合。

因此亟需提供一种新型的核装置全寿期活化预测方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种核装置全寿期活化预测方法，无需安装传统活化计算程序、活化计算截面数据库，大大降低了使用难度，并提升了活化计算效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种核装置全寿期活化预测方法，包括以下步骤：

S1：准备活化数据，包括核装置典型位置的中子能谱，元素集合、辐照方案、冷却时间，通过传统活化计算方法进行预计算，得到全套元素活化数据；

S2：根据S1得到的元素活化数据进行快速活化计算：

首先读取组成材料的所有元素对应的辐照方案及冷却时间的活化数据；

然后将活化数据按材料中元素比例线性插值，实现材料活化数据的快速计算。

在本发明一个较佳实施例中，步骤S1的具体步骤包括：

S1.1：通过中子输运计算，得到核装置典型位置的中子能谱[S₁,...,S_l,...,S_L]，其中S_l表示装置l位置处的中子能谱{Φ_l1,...,Φ_lm,...,Φ_ln}，其中Φ_lm表示第l个位置第m个能段的中子通量率；