本文關(guān)鍵詞：基于逆動(dòng)態(tài)法的次臨界系統(tǒng)次臨界度重構(gòu)方法研究

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【摘要】：外源驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)(如ADS)是一種新型核能系統(tǒng)。在線重構(gòu)次臨界度是ADS反應(yīng)堆物理的主要研究?jī)?nèi)容之一。由于ADS具有連續(xù)的強(qiáng)外中子源及反應(yīng)堆處于次臨界狀態(tài),傳統(tǒng)的反應(yīng)性重構(gòu)方法面臨新的物理問(wèn)題:外中子源效應(yīng)問(wèn)題和空間/能譜效應(yīng)問(wèn)題,需要研究次臨界狀態(tài)下的反應(yīng)性(次臨界度)在線重構(gòu)方法。本文從中子輸運(yùn)理論出發(fā),研究了次臨界度重構(gòu)的基本原理,開(kāi)展了基于逆動(dòng)態(tài)法的次臨界系統(tǒng)次臨界度重構(gòu)方法研究,克服了這兩個(gè)新問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了次臨界系統(tǒng)次臨界度的精準(zhǔn)在線重構(gòu)。本文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)包括:(1)發(fā)展了一種結(jié)合外源刻度的次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)法,實(shí)現(xiàn)了基于核功率的次臨界系統(tǒng)次臨界度在線重構(gòu),充分考慮了次臨界度在線重構(gòu)中的外中子源效應(yīng)問(wèn)題。本文針對(duì)外源驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn),利用次臨界穩(wěn)態(tài)核功率及初始次臨界度進(jìn)行外源刻度,開(kāi)發(fā)了次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)算法,使用歐盟發(fā)布的次臨界系統(tǒng)PDS-XADS進(jìn)行一系列數(shù)值驗(yàn)證,測(cè)試了覆蓋常見(jiàn)次臨界度應(yīng)用范圍的多種不同初始次臨界度情況下(對(duì)應(yīng)初始Keff在0.97290-0.88991之間)的次臨界度重構(gòu)性能,重構(gòu)相對(duì)誤差范圍為6.81%～13.12%。結(jié)果表明該方法可以有效實(shí)現(xiàn)次臨界系統(tǒng)次臨界度在線重構(gòu)。(2)提出了一種結(jié)合最優(yōu)空間/能譜響應(yīng)區(qū)間的次臨界逆空間動(dòng)態(tài)法,實(shí)現(xiàn)了基于中子通量密度的次臨界系統(tǒng)次臨界度精準(zhǔn)在線重構(gòu),克服了次臨界度在線重構(gòu)的空間/能譜效應(yīng)問(wèn)題�？紤]到反應(yīng)性重構(gòu)受到空間/能譜效應(yīng)的影響,本文系統(tǒng)的研究了次臨界狀態(tài)下的空間/能譜效應(yīng),預(yù)測(cè)并驗(yàn)證了次臨界度重構(gòu)的最優(yōu)空間/能譜響應(yīng)區(qū)間�；诖闻R界系統(tǒng)PDS-XADS對(duì)次臨界逆空間動(dòng)態(tài)法進(jìn)行綜合測(cè)試驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了基于最優(yōu)空間/能譜響應(yīng)區(qū)間的中子通量密度進(jìn)行次臨界度的精準(zhǔn)在線重構(gòu),當(dāng)初始keff在0.97071時(shí),次臨界度重構(gòu)相對(duì)誤差在1.0%以內(nèi),優(yōu)于次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)法結(jié)果(相對(duì)誤差為6.7%)。綜上所述,本文發(fā)展了次臨界逆點(diǎn)動(dòng)態(tài)法并提出了次臨界逆空間動(dòng)態(tài)法,克服了次臨界度重構(gòu)的外中子源效應(yīng)和空間/能譜效應(yīng)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了基于核功率或中子通量密度的次臨界度精準(zhǔn)在線重構(gòu),為外源驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)次臨界度在線測(cè)量提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O571.5

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本文編號(hào)：1271014