[发明专利]一种显式的不可分辨共振区连续能量截面构造方法

说明书

一种显式的不可分辨共振区连续能量截面构造方法，通过对平均共振能级间距抽样获得不可分辨共振区的共振峰位置，对共振宽度抽样获得各共振峰处不同反应道的共振宽度，期间通过对评价核数据库中的共振参数插值获得未在评价核数据库给出能量点中的各个共振峰位置处的共振参数；之后，通过多能级布莱特‑维格纳公式和Psi‑Chi多普勒展宽公式，获得不同温度下的连续能量点截面；本发明能显式构造出不可分辨共振区连续能量截面，用以满足现代反应堆高精度的不可分辨共振区自屏截面计算需求。

技术领域

本发明涉及反应堆物理计算及核数据处理领域，具体涉及一种显式的不可分辨共振区连续能量截面构造方法。

背景技术

随着高保真反应堆物理计算方法的快速发展，计算模型的精度显著提高，而反应堆物理计算使用的核数据(即堆用核数据)，已成为计算误差的主要来源和精度提高的关键瓶颈。目前针对传统水冷反应堆的特点与需求发展而来的堆用核数据库制作方法已不满足先进反应堆设计对高精度核数据的迫切需求。

而在堆用核数据库制作环节中，不可分辨共振区自屏截面计算由于物理机理复杂是影响堆用核数据精度的关键问题之一

理论上，不可分辨共振区存在实际的共振峰，剧烈波动的共振截面会引起通量的剧烈变化，从而引起共振自屏效应。且不可分辨共振区共振峰极为密集，超出实验设备的分辨率，评价核数据库中仅给出少量能量点附近的平均共振参数及其概率分布函数。而传统方法仅在评价核数据库给出的少量能量网格上计算不同背景截面下的自屏截面，通过对截面线性插值计算其它能量处的自屏截面，这就会忽略核素间共振峰的干涉造成的背景截面的变化，从而对自屏截面造成较大的误差。

新一代的反应堆如快谱反应堆中不可分辨共振区中子数量大，且重核素的不可分辨共振和结构材料的可分辨共振重叠，干涉效应强烈，对不可分辨共振区自屏截面的计算提出了新要求。

因此，针对以上提到的问题，需要发明一种精度更高的、能够满足新一代反应堆物理计算需求的不可辨共振区处理方法。本文就此提出一种显式的不可分辨共振区连续截面构造方法。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种显式的不可分辨共振区连续能量截面构造方法，通过直接对平均共振参数和概率分布函数进行抽样，显式地构造出连续能量截面。

为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种显式的不可分辨共振区连续能量截面构造方法，包括如下步骤：

步骤1：从评价核数据库中确定不可分辨共振区的能量范围，其中能量下限定义为E₀，能量上限定义为E_u，并以E₀作为第一个共振位置；

步骤2：利用评价核数据库给出的平均共振峰间距抽样获得下一个共振位置，采用维格纳分布对共振能级间距进行抽样；

抽样获得一个维格纳分布的随机数R_w，R_w和评价核数据库给出的平均共振峰间距的乘积即为下一共振峰的位置，然后用同样的方法抽样产生下一个共振峰，直到能量范围超过不可分辨共振区的能量上限E_u，共振峰位置的表达式为：

其中，

E_i——第i个共振峰的位置；

R_w,i——第i个维格纳分布随机数；

——评价核数据库给出的平均共振峰间距；

抽样时，由于这些能量点位置在评价核数据库中仅有部分点给出了共振参数数据，故根据评价核数据库给定的插值方式来对没有数据的点插值，以获得所有共振峰位置处的共振参数数据；