一种堆芯物理多群常数库测试方法技术

本发明专利技术涉及一种堆芯物理多群常数库测试方法，包括：(1)进行单核素格式检查和单核素物理检查，确认单核素数据能被读取并正常进行格式转换，以及每个核素数据的物理合理性、自洽性与可用性；(2)进行单核素数据可用性测试，确认每种核素都能够正常用于计算；(3)进行燃耗链测试，用于检查燃耗链压缩的适用性以及燃耗数据的准确性；(4)进行临界基准检验和燃耗基准检验。本发明专利技术从“微观”和“宏观”层面对堆芯物理多群常数库进行一系列的测试，将测试贯穿于整个研制周期，不仅进一步确保了堆芯物理多群常数库每个核素数据的可靠性，也在一定程度上降低了堆芯物理多群常数库基准检验分析的难度，提高了制作效率。提高了制作效率。提高了制作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种堆芯物理多群常数库测试方法


[0001]本专利技术属于反应堆堆芯模拟技术，具体涉及一种堆芯物理多群常数库测试方法。

技术介绍

[0002]堆芯物理多群常数库是进行反应堆堆芯模拟计算必不可少的基础输入参数，堆芯物理多群常数库的研制包括设计、制作和测试三个阶段。堆芯物理多群常数库的测试是确保堆芯物理多群常数库准确性的关键环节，测试应贯穿于整个研制周期。目前常用的堆芯物理多群常数库测试手段主要包括临界基准检验和燃耗基准检验，例如WIMS库、CASL库、HELIOS库等均是基于基准检验进行多群常数库的测试。临界和燃耗基准检验是在多群常数库制作完成之后才开展的宏观测试，通常每一个基准例题的测试都会涉及多群常数库中多个核素的数据，测试结果也受到多个因素如计算程序、核素数据之间“干涉”效应等的影响，对检验结果的分析需要借助灵敏度分析方法等，对问题的定位及对数据的修正是一个很复杂的过程。因此，有必要将多群常数库的测试贯穿于整个研制周期，在基准检验之前对多群常数库开展更加基础的测试，首先从微观的层面排除数据可能存在的格式问题，确保单核素数据的物理合理性、自洽性及可用性等再进行宏观的基准检验，一方面能确保每个核素数据的准确性，另一方面降低基准检验分析的复杂度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种堆芯物理多群常数库测试方法，从而确保堆芯物理多群常数库的准确性，降低宏观基准检测的分析难度。
[0004]本专利技术的技术方案如下：一种堆芯物理多群常数库测试方法，包括如下步骤：<br/>[0005](1)进行单核素格式检查和单核素物理检查，确认单核素数据能被读取并正常进行格式转换，以及每个核素数据的物理合理性、自洽性与可用性；
[0006](2)进行单核素数据可用性测试，确认每种核素都能够正常用于计算；
[0007](3)进行燃耗链测试，用于检查燃耗链压缩的适用性以及燃耗数据的准确性；
[0008](4)进行临界基准检验和燃耗基准检验。
[0009]进一步，如上所述的堆芯物理多群常数库测试方法，步骤(1)中所述的单核素格式检查的方法是利用多群常数库的进制转换程序将单核素十进制数据转换为二进制，再转回十进制，比较转换前后数据的差异。
[0010]进一步，如上所述的堆芯物理多群常数库测试方法，步骤(1)中所述的单核素物理检查需确保每个核素的数据满足以下公式:
[0011]σ
t
＝σ
a
+σ
s
ꢀꢀꢀ
(1)
[0012][0013]σ
f
,σ
0,s
,σ
n2n
,σ
n3n
,...＞0
ꢀꢀꢀ
(3)
[0014]I
g
＞0
ꢀꢀꢀ
(4)
[0015][0016][0017]式中，σ为截面，下角标t、a、s、f、n2n、n3n分别表示总、吸收、散射、裂变、(n，2n)反应、(n，3n)反应，σ
0,S
表示0阶的散射截面，表示裂变能谱，I表示共振积分，g表示出射能群，g
’
表示到达能群。
[0018]进一步，如上所述的堆芯物理多群常数库测试方法，在步骤(1)中还检查单核素数据中是否存在无法使用的非法字符。
[0019]进一步，如上所述的堆芯物理多群常数库测试方法，步骤(2)中所述的单核素数据可用性测试是计算U
‑
235、H
‑
1和待测试核素形成的混合物的无限增值系数，并与基于同源数据的蒙特卡罗计算结果进行比对。
[0020]更进一步，步骤(2)中，以蒙特卡罗计算结果为基准，比对堆芯物理多群常数库的单核素数据可用性测试计算结果，设置检出阈值，与蒙特卡罗计算结果的比值超出检出阈值则记录为偏差过大；分析偏差大的原因，并根据分析结果对单核素数据做出相应修正。
[0021]进一步，如上所述的堆芯物理多群常数库测试方法，步骤(3)中所述燃耗链测试的方法是采用燃耗程序分别基于压缩链和精细链计算相同的燃耗问题，求解压缩链上所有核素的积存量并与完整燃耗链的计算结果进行对比，根据对比的偏差大小确定压缩链压缩的合理性以及燃耗数据的准确性。例如，对比所有燃耗核素的积存量，如果压缩链与完整燃耗链计算的燃耗核素积存量偏差小于2％，则认为压缩链压缩合理，燃耗数据准确。
[0022]进一步，如上所述的堆芯物理多群常数库测试方法，步骤(4)中所述的临界基准检验是从国际核临界安全手册ICSBEP2006和截面评价工作组基准实验手册ENDF
‑
202中选取快谱、中间能谱、热谱基准实验来检验堆芯物理多群常数库，对挑选的基准题进行建模和计算，并与实验基准值进行比较。
[0023]更进一步，步骤(4)中进行临界基准检验时，球形装置的无限增值系数k
inf
采用蒙特卡罗无限均匀介质增殖因子计算结果k
inf.cal
和有效增殖因子k
eff.cal
与基准值k
eff.exp
按等比关系推算得到，公式如下：
[0024][0025]进一步，如上所述的堆芯物理多群常数库测试方法，步骤(4)中所述的燃耗基准检验是从乏燃料同位素成分数据库SFCOMPO
‑
2(Spent Fuel Isotopic Composition Database)中选取燃耗基准实验，进行建模和计算，将计算结果与实验结果进行比对，评估燃耗计算的准确度。
[0026]本专利技术的有益效果如下：本专利技术所提供的堆芯物理多群常数库测试方法从“微观”和“宏观”层面对堆芯物理多群常数库进行一系列的测试，将测试贯穿于整个研制周期，不仅进一步确保了堆芯物理多群常数库每个核素数据的物理合理性、自洽性与可用性，保证堆芯物理多群常数库燃耗链及其相应燃耗数据的准确性，也在一定程度上降低了堆芯物理多群常数库基准检验分析的难度，提高了制作效率。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的堆芯物理多群常数库测试方法的流程图；
[0028]图2为本专利技术具体实施例中Godiva实验几何模型的示意图；
[0029]图3为本专利技术具体实施例中SF95系列样品计算模型的示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]本专利技术将堆芯物理多群常数库的测试分为语法检查、单元测试、子系统集成测试、系统集成测试4个层次，如图1所示。首先，开展单核素数据文档的语法检查——格式检查和物理合理性、自洽性检查。其次，开展单核素数据文档的功能测试——测试单核素数据文档的可用性。再次，开展燃耗链测试。最后，开展多群常数库的基准检验，即临界基准检验和燃耗基准检验。各步骤具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堆芯物理多群常数库测试方法，包括如下步骤：(1)进行单核素格式检查和单核素物理检查，确认单核素数据能被读取并正常进行格式转换，以及每个核素数据的物理合理性、自洽性与可用性；(2)进行单核素数据可用性测试，确认每种核素都能够正常用于计算；(3)进行燃耗链测试，用于检查燃耗链压缩的适用性以及燃耗数据的准确性；(4)进行临界基准检验和燃耗基准检验。2.如权利要求1所述的堆芯物理多群常数库测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述的单核素格式检查的方法是利用多群常数库的进制转换程序将单核素十进制数据转换为二进制，再转回十进制，比较转换前后数据的差异。3.如权利要求1或2所述的堆芯物理多群常数库测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述的单核素物理检查需确保每个核素的数据满足以下公式:σ
t
＝σ
a
+σ
s
σ
f
,σ
0,s
,σ
n2n
,σ
n3n
,...＞0I
g
＞0＞0式中，σ为截面，下角标t、a、s、f、n2n、n3n分别表示总、吸收、散射、裂变、(n，2n)反应、(n，3n)反应,σ
0,S
表示0阶的散射截面，表示裂变能谱，I表示共振积分，g表示出射能群，g
’
表示到达能群。4.如权利要求3所述的堆芯物理多群常数库测试方法，其特征在于，在步骤(1)中还检查单核素数据中是否存在无法使用的非法字符。5.如权利要求1所述的堆芯物理多群常数库测试方法，其特征在于，步骤(2)中所述的单核素数据可用性测试是计算U
‑
235、H
‑
1和待测试核素形成的混合物的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：温丽丽，吴海成，陈莹，葛智刚，吴小飞，张环宇，唐辉，刘萍，王文明，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：