[发明专利]反应堆堆芯的截面处理系统

说明书

本申请提出一种反应堆堆芯的截面处理系统，包括：群常数产生模块，用于统计反应堆堆芯的截面相关参数；存储输出模块，用于构建数据存储以及输出格式，并基于构建的数据存储以及输出格式对截面相关参数进行存储输出；等效均匀化因子计算模块，用于利用蒙卡方法计算超级均匀化因子和不连续因子；流程控制模块用于通过读取用户给定的Python输入文件，自动生成一系列不同状态点下的蒙特卡罗组件程序输入卡，并通过自动生成的sh文件对所有状态点进行计算，以及根据用户指定的物理状态对应的材料，在输出的H5文件中将物理状态参数给出，以构建截面参数库；截面库处理模块，用于通过多项式拟合法对截面参数库中的截面参数进行最小二乘法分析拟合。

技术领域

本申请涉及技术领域，尤其涉及一种反应堆堆芯的截面处理系统。

背景技术

传统确定论程序耦合框架采用确定论组件程序计算-确定论堆芯计算耦合方式进行堆芯设计计算。确定论方法即求解中子输运方程，但由于方程的复杂性，求解过程需要引入了一系列简化及假设。这些简化与假设对于不同堆型以及能谱适用性也不同，因此确定论程序很难做到普适性。同时，确定论方法无法使用连续能量点，所以首先利用核素群截面加工软件和评价核数据库与特定的近似能谱加工多群常数，如图1所示。可以看出确定论方法依赖于能谱的准确性和评价核数据的可靠性，同时又要考虑空间自屏和能量自屏，传统主流程序共振处理在复杂问题上的表现不尽人意。

综上所述，对于含有弥散燃料的复杂堆芯结构，目前确定论程序尚无良好的几何建模方式和输运求解模型。采用传统的求解方法会有非常大的计算偏差，无法得到合理的堆芯参数。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种反应堆堆芯的截面处理系统，该系统通过采用蒙特卡罗方法可以克服确定论方法对复杂堆芯结构的建模分析困难的问题。

为达上述目的，本申请实施例提出了一种反应堆堆芯的截面处理系统，包括：

群常数产生模块，用于统计所述反应堆堆芯的截面相关参数；其中，所述截面相关参数包括群常数宏观截面、核素微观截面、核素密度、燃耗分布、功率分布、组件栅元通量；

存储输出模块，用于构建数据存储以及输出格式，并基于构建的数据存储以及输出格式对所述截面相关参数进行存储输出；

等效均匀化因子计算模块，用于利用蒙卡方法计算超级均匀化因子和不连续因子；

流程控制模块，用于通过读取用户给定的Python输入文件，自动生成一系列不同状态点下的蒙特卡罗组件程序输入卡，并通过自动生成的sh脚本文件对所有状态点进行计算，以及根据所述用户指定的物理状态对应的材料，在输出的H5文件中将物理状态参数给出，以构建截面参数库；

截面库处理模块，用于通过多项式拟合法对所述截面参数库中的截面参数进行最小二乘法分析拟合。

在本申请一些实施例中，所述群常数产生模块具体用于：

通过体积通量权重法获得所述反应堆堆芯的群反应率和群通量；

根据所述群反应率和所述群通量，计算所述群常数宏观截面；

采用一步法均匀化方式计算所述核素微观截面；

基于所述反应堆堆芯的整个均匀化区域下对应的j核素平均密度，计算所述核素密度；

基于蒙特卡罗组件程序的栅元计数器，获得所述组件栅元通量；

通过所述蒙特卡罗组件程序的燃耗模块获取所述燃耗分布和所述功率分布。

在本申请一些实施例中，所述群常数产生模块通过以下公式计算所述群反应率和群通量：