快堆中子学计算程序NECP-SARAX的改进与验证

摘要

NECP-SARAX是西安交通大学NECP团队开发的用于快中子反应堆的中子学程序系统.为准确处理快中子反应堆中中等质量核素散射共振以及非弹性散射导致的复杂的中子慢化效应,SARAX程序最初采用连续能量的蒙特卡洛方法计算中子能谱从而获得堆芯计算使用的有效多群截面.由于蒙卡程序计算效率低,且在低能量段统计偏差较大,本文提出采用基于点截面的超细群方法计算中子慢化能谱,避免了蒙卡方法产生参数时存在的缺陷.堆芯计算采用多群中子输运,通过优化简化了几何建模,改进了程序的实用性.采用多种微扰方法计算堆芯各种反应性系数,其中,提出了基于中子输运微扰理论的虚拟密度方法以计算堆内组件变形导致的反应性变化.在进行堆芯瞬态计算时,采用了点堆和改进准静态两种方法,可用于一般快堆和快谱ADS的典型事故分析.通过OECD发布的一系列快堆基准题测试,表明SARAX程序在快堆计算中具有良好的精度.