Бояринов В.Ф., Фомиченко П.А.
В работе дано описание статуса работ над международным нестационарным нейтронно-физическим бенчмарком C5G7-TD, одобренным в качестве нового совместного проекта Агентством по ядерной энергии Организации Экономического Сотрудничества и Развития (OECD/NEA) в феврале 2015 г.
Модель нового бенчмарка основана на хорошо изученном бенчмарке C5G70. Это модель небольшой легководной критической сборки c 16 топливными сборками (8 сборок с двуокисью урана и 8 сборок со смешанным оксидным топливом), окруженными водяным отражателем. Новый бенчмарк C5G7-TD обеспечен транспортными 7 групповыми сечениями и скоростями нейтронов для материалов, а также 8-групповыми параметрами кинетики.
В бенчмарке определены две системы упражнений. Первая система упражнений состоит из четырех двумерных упражнений: TD0, TD1, TD2 и TD3. Вторая система упражнений состоит из двух трехмерных упражнений: TD4, TD5. В статье детально описаны законы возмущений сечений, вызывающих развитие нестационарных процессов. Только в тестовых задачах упражнения TD0 возмущения вносятся мгновенно (скачком), во всех остальных упражнениях возмущения вносятся по линейному закону. В упражнениях TD0, TD1, TD2 и TD4 возмущения вносятся путем ввода/вывода контрольных стержней, в упражнениях TD3 и TD5 возмущения вводятся путем изменения плотности теплоносителя. Всего определено 26 тестовых задач. В работе дано подробное описание всех тестовых задач, системы выходных функционалов и примеры расчета некоторых тестовых задач по программе SUHAM-TD методом поверхностных гармоник.
Следует отметить, что на данный момент уже более 10 организаций из разных стран мира изъявили желание принять участие в расчетах бенчмарка C5G7-TD по программам, реализующим различные методы. Организационный комитет бенчмарка приветствует появление новых программ и организаций, желающих принять участие в расчетах данного бенчмарка.
1. Boyarinov V.F., Kondrushin A.E., Fomichenko P.A. Benchmark on deterministic time-dependent transport calculations without spatial homogenization. PHYSOR 2014 – The Role of Reactor Physics Toward a Sustainable Future. Kyoto, Japan, 2014.
2. Boyarinov V.F., Fomichenko P.A., Hou J., Ivanov K., Aures A., Zwermann W., Velkov K. Deterministic Time-Dependent Neutron Transport Benchmark without Spatial Homogenization (C5G7-TD), Version 1.6. NEA/NSC/DOC(2016).
3. Cavarec C., Perron J., Verwaerde D., West J. The OECD/NEA benchmark calculations of power distributions within assemblies. Electricity de France, 1994.
4. Lewis E., Smith M., Tsoulfanidis N., Palmiotti G., Taiwo T., Blomquist R. Benchmark specification for Deterministic 2-D/3-D MOX fuel assembly transport calculations without spatial homogenization (C5G7 MOX), NEA/NSC, 2001.
5. Smith M.A., Lewis E., Na B.-C. Benchmark on Deterministic Transport Calculations without Spatial Homogenization (MOX Fuel Assembly 3-D Extension Case). NEA/NSC/DOC(2005)16, 2005.
6. Бояринов В.Ф., Кондрушин A.E., Фомиченко П.A. Двумерные уравнения метода поверхностных гармоник для решения задач пространственной нейтронной кинетики в реакторах с квадратной решеткой. ВАНТ. Серия: Физика ядерных реакторов, 2013, вып. 4, c. 4–16.
7. Бояринов В.Ф., Кондрушин А.Е., Фомиченко П.А. Новый бенчмарк для кросс-верификации детерминистических нестационарных кодов для расчётов переноса нейтронов без пространственной гомогенизации. ВАНТ. Серия: Физика ядерных реакторов, 2016, вып. 1, с. 39–51.
8. Marleau G., Hebert A., Roy R. A User’s Guide for DRAGON. IGE-174, Rev, vol. 3, 1996.
9. Cathalau S., Lefebvre J., West J. Proposal for a second stage of the benchmark on power distributions within assemblies. NEA/NSC/DOC(1996)2, 1996.
10. Zilly M., Velkov K., Zwermann W., Jung Y.S., Joo H.G. Quantifying nuclear data uncertainty in nTracer simulation results with the XSUSA method. ANS MC2015 - Joint International Conference on Mathematics and Computation (M&C), Supercomputing in Nuclear Applications (SNA) and the Monte Carlo (MC) Method. Nashville, TN, 2015.
11. Rudstam G., Finck P., Filip A., D’Angelo A., McKnight R. International Evaluation Cooperation. Volume 6: Delayed neutron data for the major actinides. NEA/WPEC-6 Report, 2002.
12. Bergiers C., Ivanov B., Ivanov K. Establishment of consistent benchmark framework for performing high-fidelity whole core transport/diffusion calculations. International Conference on Advances in Nuclear Reactor Simulations, PHYSOR 2006. Vancouver, Canada, 2006.
13. Лалетин Н.И. Об уравнениях гетерогенного реактора. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов, 1981, том 5, №18, с. 31.
14. Boyarinov V.F., Kondrushin A.E., Fomichenko P.A. Surface Harmonics Method Equations for Solving the Time-Dependent Neutron Transport Problems and their Verification. Proc. PHYSOR 2012. Knoxville, USA, 2012.
15. Бояринов В.Ф., Кондрушин А.Е., Фомиченко П.А. Уравнения метода поверхностных гармоник для решения нестационарных задач переноса нейтронов и их верификация. ВАНТ. Серия: Физика ядерных реакторов, 2012, вып. 2, c. 18–27.
16. Boyarinov V.F., Kondrushin A.E., Fomichenko P.A. Surface harmonic method for two-dimensional time-dependent neutron transport problems of square-lattice nuclear reactors. Proc. M&C 2013. Sun Valley, USA, 2013.
17. Laletin N.I., Sultanov N.V., Boyarinov V.F. WIMS-SU Complex. Proc. Conf. on Physics of Reactors PHYSOR-90. Marcell, France, 1990, pp. XII-39.
18. Бояринов В.Ф., Ельшин А.В. Метод сферических гармоник для расчета антисимметричных пробных функций в ячейках ядерного реактора. Труды 12 семинара по проблемам физики реакторов, Волга-2002. Москва, 2002, с. 207-209.
