Авторы
Жуков В.Д., Листов А.С., Синица В.В.
Организация
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
Жуков В.Д. – инженер-исследователь. Контакты: 123098, Москва, пл. Академика Курчатова, 1. Тел.: (499) 196-71-00 (доб. 6423); e-mail:
Листов А.С. – научный сотрудник.
Синица В.В. – ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук.
Аннотация
В рамках проекта по верификации процессинговых программ, инициированного Секцией по Ядерным Данным МАГАТЭ, выполнена переработка данных по рассеянию нейтронов в тепловой области энергий из библиотеки оцененных данных ENDF/B-VIII.0 и подготовлены файлы в формате ACE для расчетов по программе MCNP. Переработка велась с использованием различных алгоритмов и типов представления дважды дифференциальных сечений, что привело к возникновению различий в файлах ACE и результатах расчетов критичности, выполненных с этими файлами. В работе рассмотрены причины расхождений дифференциальных данных, и посредством сравнения результатов расчетов интегральных экспериментов оценены вклады в погрешность kэфф, обусловленные выбором сетки начальных энергий и типом представления энерго-угловых распределений.
Переработка оцененных данных осуществлялась с помощью процессинговых систем GRUCON-2021 и NJOY2016.62 с параметром точности интерполяции сечений по энергии eps=0,1 %. В расчетах критичности и оценке погрешности использовались ACE файлы, полученные по каждой из программ, с данными для быстрых и тепловых нейтронов для 132 материалов, включая данные для 7 ядер в связанных состояниях, а именно: H(H2O), Be(metallic), Be(BeO), O(BeO), C(graphite), H(ZrHn) и Zr(ZrHn). Сечения рассеяния нейтронов в тепловой области отличались сетками начальных энергий, поскольку в NJOY она фиксирована для всех материалов, а в GRUCON выбирается адаптивно, по заданной точности интерполяции.
Расчеты kэфф проводились для 87 бенчмарков из сборника ICSBEP, в состав которых входят перечисленные выше связанные ядра. Разброс полученных значений kэфф, связанный с выбором сетки начальных энергий для большинства сборок не превысил ожидаемые 0,1 %, за исключением сборок с гидридом циркония (~ 0,3 %). Возможной причиной является интерполяционная погрешность фиксированной сетки начальных энергий: как показало сравнение детальных сечений, эта погрешность составляет нескольких процентов, с максимальным значением ~ 4 % в случае H(ZrHn).
Для оценки погрешности, связанной с представлением энергo-угловых распределений, задаваемых пользователем (дискретное, равновероятными значениями, или непрерывное, табличное) привлечены результаты, полученные другими участниками проекта, для H(ZrHn). Было установлено, что эта погрешность также составляет 0,3 %, что может оказаться неприемлемым для прецизионных расчетов.
Ключевые слова
файлы оцененных данных, рассеяние тепловых нейтронов, погрешность процессинга, расчёт kэфф, метод Монте-Карло
УДК 621.039.5
Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2023, № 3, c. 33–43