强激光与粒子束

作者：王立鹏, 邹璟杰, 赵若修, 曹璐, 姜夺玉, 胡田亮, 刘仕倡,

关键词：MCNP, 连续型热中子截面, 在线产生, 非结构网格蒙卡, 多物理耦合, 有效增值因数,

微型反应堆在运行过程中具有紧密耦合的核热力响应特征，温度分布具有较强的不均匀性，当堆芯温度发生变化时，需要在线生成不同温度的反应截面，以达到快速模拟截面温度反馈的效果。MCNP的在线多普勒展宽使用较为普遍，但是它只针对可分辨共振区，对于热谱型反应堆，无法在线考虑热中子散射截面受温度的影响，为此，本文进行了基于统计学抽样MCNP连续型热中子散射截面在线计算功能的开发，针对耐高温慢化剂材料ZrHx中的H开展了在线多温度点截面的计算研究，对比了离散和连续型热中子散射截面差异，完成了TRIGA和TOPAZ反应堆有效增值因数（keff）的宏观验证，并将其功能应用到非结构网格MCNP与ABAQUS铀氢锆燃料单栅元核热耦合分析中。结果表明，开发的MCNP在线热中子截面计算产生的keff与采用NJOY离线库计算的keff较为一致，结合MCNP的非结构网格输运功能，可以精细考虑慢化剂材料不同位置的温度反馈效应，为微型固态堆高效的多物理耦合计算奠定重要的基础。

来源：2025年第10期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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