加速器束流瞬变ADS次临界堆中子动力学时空演化特性与响应机理研究

基本信息
批准号:11575079
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:于涛
学科分类:
依托单位:南华大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:谢金森,刘紫静,李志峰,谢芹,何丽华,赵文博,李雪辉,张栋南,陈晖
关键词:
时空演化机理束流瞬变动态特性最佳权重函数加速器驱动次临界系统“多模式”少群常数准静态近似
结项摘要

Impact to the subcritical reactor induced by beam transients is a key issue to ADS reliable operation, the intensive external neutron source with high energy and the reactor in deep subcritical present new challenges to the analysis methods on neutron kinetics. .To study the kinetic mechanism of the subcritical reactor under beam transients with large energy span and high heterogeneity of time-space-energy, this project will develop a high energy multi-group constant library , broadening the energy region of ADS Quasi-static kinetics to GeV; Under multi-group scheme, the neutron flux density of ADS steady state, fundamental and harmonics functions of time eigenvalue problem will be calculated to generate the time-space multi-modes few-group core constants, overcoming the shortage of the single few-group constant generated by “two-steps” method, which can not consider the neutron flux density and spectrum shifting; Based on the benchmark results given by simulated experiment, analysis will be performed and new analyze method of ADS subcritical reactor dynamic characteristics with multi-modes few-group constant self-adapting and optimized weight function will be established. The dynamic characteristics with various sub-criticalities and beam transients will be investigated to reveal the response mechanism of ADS subcritical reactor caused by “spatial effect”, “spectrum effect” and synergistic effect of “external neutron source and sub-criticalities”..This research will be meaningful to the development of neutron kinetics theory and promote ADS R&D activities.

束流瞬变对次临界堆的冲击是影响ADS系统可靠运行的关键问题之一,高能强外源与深次临界度特性对中子动力学分析方法提出了新挑战。.为阐明大跨度能谱、强“时间-空间-能量”非均匀性对束流瞬变ADS次临界堆中子动力学作用机制,本项目将研制GeV量级多群数据库,拓宽ADS 准静态中子动力学研究能量范围; 开展ADS次临界堆稳态、时间本征值基/谐波中子通量多群计算,产生束流瞬变时-空相关“多模式”堆芯少群常数库,解决“两步法”少群常数无法描述中子通量和能谱随时空变化的缺陷;以模拟实验为基准,分析建立“多模式”少群常数自适应调用、权重函数最优化的束流瞬变ADS次临界堆动态特性分析方法;揭示不同次临界度和束流瞬变工况ADS次临界堆中子学参数时-空演化行为,探索空间效应、能谱效应、外源-次临界度协同作用下束流瞬变ADS 次临界堆动态特性响应机理。.本项目对完善中子动力学理论与促进ADS研发具有重要意义。

项目摘要

加速器驱动次临界系统(ADS)是嬗变高放长寿命核废物的强有力工具,束流瞬变对次临界堆的冲击是影响ADS系统可靠运行的关键问题之一,高能强外源与深次临界度特性对中子动力学分析方法提出了新挑战。. 为阐明大跨度能谱、强“时间-空间-能量”非均匀性对束流瞬变ADS次临界堆中子动力学作用机制,本研究利用现有高能评价数据库JENDL-HE-2007,分析ADS次临界堆能谱特点,研制了ADS次临界堆用大跨度能谱高能多群数据库ADS-HE-MATXS,拓宽ADS准静态中子动力学研究能量范围。. 本研究研制了高能连续能量截面库ADS-HE-ACE,开展ADS次临界堆静态蒙卡计算。通过调节堆芯裂变中子产生截面υΣf,利用高能连续能量截面库ADS-HE-ACE,由蒙卡输运程序MCNPX计算得到不同束流瞬变工况和次临界度下的ADS 次临界堆动态特性,动态结果用于准静态近似结果的基准。. 本研究开展了ADS 次临界堆基准模型在散裂中子源驱动下的稳态多群输运计算,归并参考三维四群ADS堆芯的均匀化少群常数产生有束流工况仅与空间相关的二群堆芯少群常数;ADS次临界堆α本征值问题基波/谐波宽群中子通量计算,归并产生无束流工况随时-空变化的堆芯少群常数;链接产生可描述任意束流瞬变工况的“多模式”堆芯少群常数库,解决“两步法”少群常数无法描述中子通量和能谱随时空变化的缺陷。. 本研究建立了束流瞬变ADS次临界堆中子动力学准静态模型的幅度函数和形状函数方程和ADS次临界堆keff本征值共轭方程、α本征值共轭方程、散裂中子源驱动ADS次临界堆稳态共轭方程,编制了对应的求解程序;分别采用“两步法”堆芯少群常数和“多模式”堆芯少群常数,开展不同权重函数下的束流瞬变ADS 次临界堆动态特性模拟,并与直接求解结果比较,建立“多模式”堆芯少群常数“自适应调用”、权重函数最优化的束流瞬变ADS次临界堆动态特性分析程序;分析 ADS次临界堆的中子通量、中子能谱、动力学参数在不同束流瞬变工况和次临界度下的时-空演化特性。结果表明,对于有束流工况,采用散裂中子源驱动ADS次临界堆稳态模式;对于无束流工况,采用瞬发α本征值模式,可以有较高的计算精度。. 本研究对完善中子动力学理论与促进ADS研发具有重要意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

肥胖型少弱精子症的发病机制及中医调体防治

肥胖型少弱精子症的发病机制及中医调体防治

DOI:10.16368/j.issn.1674-8999.2018.12.569
发表时间:2018
2

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2022.03.003
发表时间:2022
3

基于铁路客流分配的旅客列车开行方案调整方法

基于铁路客流分配的旅客列车开行方案调整方法

DOI:
发表时间:2021
4

复杂系统科学研究进展

复杂系统科学研究进展

DOI:10.12202/j.0476-0301.2022178
发表时间:2022
5

基于被动变阻尼装置高层结构风振控制效果对比分析

基于被动变阻尼装置高层结构风振控制效果对比分析

DOI:10.13197/j.eeev.2019.05.95.fuwq.009
发表时间:2019

于涛的其他基金

批准号:21561001
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11875162
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:41101142
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51878330
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51703253
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11202179
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10971195
批准年份:2009
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:81802905
批准年份:2018
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600754
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670969
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41871079
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81602387
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11271332
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11872279
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81000152
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870331
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11126359
批准年份:2011
资助金额:5.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:81370475
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51103108
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51302089
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501142
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91126018
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61377051
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:71901082
批准年份:2019
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51278475
批准年份:2012
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:10874077
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:11304123
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21406164
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11174129
批准年份:2011
资助金额:74.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

加速器驱动的次临界行波堆中子物理关键问题研究

批准号:11705195
批准年份:2017
负责人:曾勤
学科分类:A3005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

ADS 次临界堆液态金属铅铋流动与强化传热机理研究

批准号:91326101
批准年份:2013
负责人:汪卫华
学科分类:A2702
资助金额:78.00
项目类别:重大研究计划
3

加速器驱动次临界堆瞬态安全过程与影响机理研究

批准号:91026004
批准年份:2010
负责人:吴宜灿
学科分类:A2803
资助金额:500.00
项目类别:重大研究计划
4

气泡泵及其对ADS次临界堆瞬态及事故工况下的动态特性影响的实验与理论研究

批准号:11475133
批准年份:2014
负责人:武俊梅
学科分类:A2702
资助金额:98.00
项目类别:面上项目