Авторы
Кизуб П.А., Митенкова Е.Ф.
Организация
Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук, Москва, Россия
Кизуб П.А. – младший научный сотрудник лаборатории методологии обоснования безопасности. Контакты: 1815191, Москва, ул. Большая Тульская, 52. Тел.: (495)955-23-89; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Митенкова Е.Ф. – кандидат физ.-мат. наук, заведующая лабораторией нейтронно-физических расчетов.
Аннотация
Устойчивость и корректность источника деления является важным фактором в расчетах на критичность методом Монте-Карло. При расчете функционалов корректность распределений нейтронно-физических характеристик (скоростей реакций и др.), напрямую зависит от установившегося источника деления.
Для систем с доминантным отношением близким к единице, к которым относятся слабосвязанные системы, рассматриваются распределения скоростей деления и источников деления. В расчетах симметричной слабосвязанной системы Pin-cell Array with Irradiated Fuel (бенчмарк OECD/NEA) получены устойчивые несимметричные распределения источников деления. Показана возможность получения симметричных распределений в такой системе с помощью метода весовых окон в коде MCNP5.
Для слабосвязанных систем показано, что в расчетах даже при большой статистике, обес-печивающей достижение устойчивого источника деления, возможно получение некорректного значения коэффициента эффективного размножения Кэфф. Для несимметричной слабосвязанной системы с неодинаковым обогащением топлива в симметричных зонах при различных начальных распределениях источника деления и размере поколения 100000 нейтронов получено заниженное значение Кэфф. При этом распределение источника деления оказывается устойчивым, но не корректным.
Расчеты выполнены с помощью кодов MCNP5 и TDMCC.
Ключевые слова
метод Монте-Карло, слабосвязанные системы, источник нейтронов деления, коэффициент эффективного размножения нейтронов, скорость деления, метод весовых окон
Полная версия статьи (PDF)
Список литературы
1. Whitesides G.E. A Difficulty in Computing the k-effective of the World. Transactions of the American Nuclear Society, 1971, vol. 14, pp. 680.
2. Brown F.B."K-effective of the World" and Other Concerns for Monte Carlo Eigenvalue Calculations. Progress in Nuclear Science and Technology, 2011, vol. 2, pp. 738–742.
3. Кизуб П.А., Митенкова Е.Ф. Источник нейтронов деления в расчетах методом Монте-Карло для слабосвязанных систем. Препринт ИБРАЭ-IBRAE-2015-02. Москва, 2015.
4. Dufek J. Accelerated Monte Carlo Eigenvalue Calculations. Proc. XIII Meeting on Reactor Physics Calculations in the Nordic Countries. Sweden, 2007.
5. Blomquist R., Nouri A., Amirshaw M. et al. OECD/NEA source convergence benchmark program: overview and summary of results. Proc. 7th Int. Conf. on Nuclear Criticality Safety. Tokai, Japan, 2003, vol. 1, pp. 278-282.
6. Lee M.J., Joo H.G., Lee D. et al. Investigation of CMFD Accelerated Monte Carlo Eigenvalue Calculation with Simplified Low Dimensional Multigroup Formulation. Proc. PHYSOR-2010. Pittsburgh, USA, 2010.
7. Blomquist R., Amirshaw M., Hanlon D. et al. Source Convergence in Criticality Safety Analysis, Phase I: Results of Four Test Problems. OECD NEA, 2006, no. 5431.
8. Митенкова Е.Ф., Колташев Д.А., Кизуб П.А. Распределение скорости реакции деления в слабосвязанной системе для тестовой модели «шахматная доска». Атомная энергия, 2014, т. 116, № 6, с. 345-349.
9. Кизуб П.А., Митенкова Е.Ф. Особенности распределения скорости деления в слабосвязанных системах в расчетах методом Монте-Карло. Вопросы Атомной Науки и Техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2015, выпуск 1, с. 41-46. Доступно на: http://vant.ippe.ru/year2015/1/993-5.html (дата 15.02.2017).
10. Кизуб П.А., Митенкова Е.Ф. Источники деления в расчетах методом Монте-Карло на критичность слабосвязанных систем. Вопросы Атомной Науки и Техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2016 (в печати).
11. X-5 Monte Carlo Team. MCNP - A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, version 5, April 2003.
12. Программа: TDMCC (Time-Dependent Monte Carlo Code). Свидетельство о гос. Регистрации №2010614412. «ФГУП РФЯЦ ВНИИЭФ».
13. Митенкова Е.Ф., Семенова Т.В. Использование программы TDMCC для решения задач с доминантным отношением, близким к единице. Вопросы Атомной Науки и Техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, 2015, вып.4, с. 3-14.
14. Ueki T., Brown F.B. Informatics Approach to Stationary Diagnostics of the Monte Carlo Fission Sources Distribution. Transactions of the American Nuclear Society, 2003, vol. 89, pp. 458.
15. Brown F.B. On the use of Shannon Entropy of the fission distribution for assessing convergence of Monte Carlo criticality calculations. Proc. PHYSOR-2006. Vancouver, BC, Canada, 2006.
УДК 621.039.524
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2017, вып. 1, 1:6
