ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

РЕАЛИЗАЦИЯ ВОЗМОЖНОСТИ РАСЧЕТА РАДИАЦИОННОГО ЭНЕРГОВЫДЕЛЕНИЯ В ПРОГРАММЕ MCU-PTR С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ KERMA-ФАКТОРОВ

Авторы

Бикеев А.С., Калугин М.А., Кузнецов А.Н., Шкаровский Д.А.

Организация

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия

Бикеев А.С. – начальник лаборатории программного обеспечения, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт».
Калугин М.А. – научный руководитель Курчатовского комплекса атомной энергетики, доктор технических наук, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт».
Кузнецов А.Н. – инженер, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт». Контакты: 123182, Москва, пл. Академика Курчатова 1. Тел.: (499) 196-92-79; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
Шкаровский Д.А. – начальник отдела реперных расчётов ядерных реакторов, кандидат физико-математических наук, Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт».

Аннотация

В работе описывается реализация возможности расчета радиационного энерговыделения в конструкционных материалах по прецезионной программе MCU-PTR, реализующей метод Монте-Карло, с использованием KERMA-факторов. Показано, что для такого расчёта энерговыделения в программе MCU-PTR используется входящий в ее состав подмодуль регистрационного модуля DOSIM, который работает с активационными сечениями нейтронов и фотонов. В случае использования KERMA-факторов все вычисления выполняются так же, как и обычно, с той лишь разницей, что вместо активационных сечений в искомый функционал подставляются сечения радиационного энерговыделения. Таким образом, для расчета необходимо скопировать файлы библиотеки керма-факторов для нейтронов и фотонов в папку DOSIM, и далее стандартным образом использовать их имена при задании исходных данных для модуля регистрации. С помощью кода NJOY и библиотеки ENDF-B/VII.1 разработана библиотека KERMA-факторов KERMA, содержащая 422 файла для нейтронов и 100 для фотонов. Данные библиотеки содержатся в двух форматах – для расчета и визуализации. Для тестирования как полученных KERMA-факторов, так и подхода к модернизации в целом рассматривается бесконечная решетка двумерных топливных ячеек, где предполагается, что оболочка твэла состоит из изотопа, для которого проверяется качество расчета радиационного нагрева от нейтронов и фотонов путем сравнения результатов расчета по программам MCU-PTR и MCNP5. Несовпадение рассчитанных энерговыделенийдостигает в отдельных случаях 21 %. Кроме того также отличаются потоки нейтронов и фотонов - то есть кроме погрешности, связанной с качеством KERMA-факторов, вклад вносят погрешности, связанные с библиотеками, используемыми для моделирования переноса нейтронов и фотонов и для рождения фотонов в нейтронных реакциях, а также с различием в способах моделирования этих процессов.

Ключевые слова
KERMA-факторы, энерговыделение, MCU-PTR, Монте-Карло, библиотеки оцененных ядерных данных, KERMA, MCNP5, бесконечная решётка ТВС, нейтроны, фотоны

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.039.17

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2018, выпуск 4, 4:2