加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS）是依靠質(zhì)子打靶產(chǎn)生的散裂中子為外源來維持次臨界反應(yīng)堆運行的核反應(yīng)裝置,是嬗變核廢料的有效手段。能量極高的外源的加入極大地改變了堆芯功率分布和增加了中子動力學(xué)的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的確定論方法計算結(jié)果要依賴于帶高能散裂外中子譜的次臨界堆芯材料中子宏觀反應(yīng)截面的準確度。為增加研究加速器驅(qū)動次臨界堆的中子動力學(xué)特性的方法,本文研究了時空變量分離方法與MCNP程序相結(jié)合的方法,利用MCNP對加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)內(nèi)的中子注量率分布進行計算,并通過一系列的公式推導(dǎo),給出了幅度函數(shù)計算所需的中子動力學(xué)參數(shù)。針對一個散裂源的ADS次臨界堆內(nèi)的中子動力學(xué)過程進行初步模擬,求解了形狀函數(shù)和其他一系列中子動力學(xué)參數(shù)。對該模型在外源的階躍變化情況下進行了模擬計算,計算結(jié)果與理論分析相一致。編寫了基于點堆方程的加速器驅(qū)動次臨界瞬態(tài)過程的模擬程序。用該程序?qū)BE-XADS堆的束流中斷工況進行了模擬,驗證了該程序的正確性,又對ADS系統(tǒng)的瞬態(tài)特性進行了分析。冷卻劑的大量流失可能對次臨界堆的安全有重大影響,可采取關(guān)閉加速器的方法來保證安全。加速器束流的增大和冷卻劑入口溫度的變化都會導(dǎo)致次臨界堆... 

【文章來源】：南華大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 ADS國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 中子時空動力學(xué)研究
    1.4 本文主要工作
第2章 ADS蒙卡中子動力學(xué)時空變量分離方法
    2.1 中子動力學(xué)時空變量分離方法
        2.1.1 中子輸運方程
        2.1.2 幅函數(shù)與形狀函數(shù)的分解
        2.1.3 形狀函數(shù)的計算
    2.2 中子價值
        2.2.1 中子價值的物理含義
        2.2.2 次臨界堆中的中子價值
        2.2.3 外源中子價值的求解
    2.3 形狀函數(shù)與中子動力學(xué)參數(shù)的求解
        2.3.1 形狀函數(shù)的求解過程
        2.3.2 中子動力學(xué)參數(shù)的求解過程
    2.4 幅度函數(shù)計算程序與驗證
    2.5 動態(tài)計算流程
第3章 ADS中子動力學(xué)模擬計算
    3.1 MCNP程序介紹
        3.1.1 計數(shù)卡介紹
        3.1.2 截面庫介紹
    3.2 ADS次臨界模型
        3.2.1 堆芯描述
        3.2.2 中子源描述
    3.3 有關(guān)參數(shù)的計算
    3.4 穩(wěn)態(tài)的形狀函數(shù)計算
    3.5 外源階躍的動態(tài)計算與分析
    3.6 本章總結(jié)
第4章 基于點堆的ADS次臨界堆芯動態(tài)特性模擬分析
    4.1 模型介紹
        4.1.1 熱工計算
        4.1.2 反應(yīng)性反饋
    4.2 堆芯動態(tài)模型驗證
    4.3 瞬態(tài)事故模擬及結(jié)果分析
        4.3.1 冷卻劑流量變化對反應(yīng)堆的影響
        4.3.2 失流并關(guān)閉加速器的動態(tài)分析
        4.3.3 束流正瞬變動態(tài)分析
        4.3.4 冷卻劑入.溫度變化對反應(yīng)堆的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 下一步工作
參考文獻
在學(xué)期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]使用MCNP程序驗證ADS的設(shè)計[J]. 胡文超,歐陽曉平,劉濱,王凱,黃禮明.  核動力工程. 2013(04)
[2]在蒙特卡羅程序中統(tǒng)計共軛通量并計算中子動力學(xué)參數(shù)的方法[J]. 汪量子,姚棟,王侃.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(05)
[3]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊.  中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[4]反應(yīng)堆動態(tài)參數(shù)的蒙特卡羅計算研究[J]. 王冠博,劉漢剛,王侃,劉永康,曾和榮,楊鑫.  核動力工程. 2012(02)
[5]先進核能系統(tǒng)設(shè)計分析軟件與數(shù)據(jù)庫研發(fā)進展[J]. 吳宜燦,胡麗琴,龍鵬程,羅月童,李亞洲,曾勤,盧磊,張俊軍,鄒俊,許德政,柏云清,周濤,陳紅麗,彭蕾,宋勇,黃群英,FDS團隊.  核科學(xué)與工程. 2010(01)
[6]高溫氣冷堆堆芯中子時空動力學(xué)模擬計算[J]. 宋英明,馬遠樂,單文志,周志偉,經(jīng)滎清.  計算物理. 2009(06)
[7]三維離散縱標中子輸運穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)動力學(xué)計算[J]. 劉啟偉,吳宏春,周永強,曹良志.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2006(11)
[8]ADS次臨界實驗裝置——啟明星1#[J]. 史永謙,夏普,羅璋琳,趙志祥,丁大釗,李義國,朱慶福,李吉根,夏海鴻.  原子能科學(xué)技術(shù). 2005(05)
[9]加速器驅(qū)動放射性潔凈核能系統(tǒng)[J]. 丁大釗,傅世年.  現(xiàn)代物理知識. 2001(01)

博士論文
[1]中子連續(xù)能量時空動力學(xué)直接模擬方法研究[D]. 沈華韻.清華大學(xué) 2008



本文編號：3092250