《反應堆物理中的共振自屏計算》系統(tǒng)闡釋了反應堆物理計算中的重要部分,共振自屏計算的基本理論、方法、工程化應用以及其發(fā)展趨勢,綜合了近幾十年來共振自屏計算研究的新成果。 《反應堆物理中的共振自屏計算》首先從多群核截面數(shù)據(jù)庫出發(fā),深入闡釋了反應堆系統(tǒng)中共振自屏現(xiàn)象的機理及工程背景,并推導了均勻系統(tǒng)和非均勻系統(tǒng)下共振自屏計算的基本公式,分別對主流的等價理論方法、子群方法以及超細群方法進行了系統(tǒng)介紹,并討論了共振干涉效應等問題。 《反應堆物理中的共振自屏計算》內(nèi)容覆蓋了當前反應堆物理計算程序中所涉及的主要共振計算模型以及國際前沿的主流方法,讀者對象主要為在反應堆物理計算領域的科技工作者及高等院校有關專業(yè)的教師及研究生。
反應堆物理理論與計算方法是核科學技術領域的重要方向之一,是整個核反應堆工程設計的上游。而求解中子輸運方程的確定論方法與蒙特卡羅方法是反應堆物理計算兩大主流方法。確定論中子輸運方程求解中,一般在能量范圍內(nèi)基于多群近似,而多群近似引出了如何產(chǎn)生等效多群截面的問題。由于構(gòu)成核反應堆的主要核素的連續(xù)能量截面包含復雜的共振現(xiàn)象,如何獲得這種情況下的等效多群截面是反應堆物理計算最重要的任務之一。
在國內(nèi),隨著核能技術的蓬勃發(fā)展,各個高校和科研院所編寫了很多反應堆物理分析的基礎教材。對于反應堆物理分析的核心——中子輸運計算方法,西安交通大學、清華大學也編寫了大量的教材和專著,對各種中子輸運方程的求解方法進行了透徹的分析和全面的介紹。然而,由于研究群體較小,國內(nèi)尚無一本針對共振計算方法的專著,甚至沒有對共振計算方法進行專門論述的章節(jié)。已出版的反應堆物理分析教材中,只有謝仲生教授的《壓水堆核電廠堆芯燃料管理計算及優(yōu)化》一書中,對20世紀80年代研發(fā)的商用組件計算程序中的共振區(qū)群常數(shù)的計算進行了論述,已難以適應現(xiàn)代反應堆物理計算程序的研發(fā)工作。
本書的編寫主要依托于西安交通大學的核工程計算物理實驗室(NECP)多年以來的研究成果。作者博士就讀期間在NECP團隊的吳宏春教授、曹良志教授的指導下,對共振計算領域中的等價理論方法進行了研究,畢業(yè)論文題目為《基于等價理論的先進共振自屏計算方法研究》,文中既包括對等價理論的改進研究,也包括對共振自屏的基本原理、等價理論方法的綜述。作者博士畢業(yè)后,在哈爾濱工程大學的進一步科研工作中,萌生了撰寫一本共振計算方法的專著的想法。本書的內(nèi)容是由作者的博士論文為基礎進行展開,是NECP團隊多年來科研成果的梳理與總結(jié)。
第1章 緒論
1.1 共振自屏的概念
1.2 共振自屏理論的發(fā)展
1.3 國內(nèi)的相關研究
參考文獻
第2章 多群核截面數(shù)據(jù)庫
2.1 概述
2.2 能群結(jié)構(gòu)
2.3 多群核數(shù)據(jù)庫的基本構(gòu)成
2.3.1 多群核數(shù)據(jù)庫的截面類型
2.3.2 多群核數(shù)據(jù)庫的格式
2.4 多群數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生方法
參考文獻
第3章 共振自屏的基本理論
3.1 共振自屏的物理意義
3.2 均勻系統(tǒng)中的共振自屏
3.2.1 窄共振近似
3.2.2 寬共振近似
3.2.3 中間共振近似
3.2.4 中間共振近似因子的計算
3.3 非均勻系統(tǒng)中的共振自屏
參考文獻
第4章 經(jīng)典等價理論方法
4.1 經(jīng)典等價理論的建立
4.1.1 逃脫概率與弦長
4.1.2 單項有理近似下的等價理論
4.1.3 多項有理近似下的等價理論
4.1.4 等價理論中有效共振自屏截面表達式
4.1.5 等價理論中的插值方法
4.2 柵格系統(tǒng)的等價理論
4.2.1 任意柵格系統(tǒng)
4.2.2 丹可夫修正因子的概念
4.2.3 Stamm'ler方法
4.2.4 丹可夫修正因子的計算
參考文獻
……
第5章 改進等價理論方法
第6章 等價理論中的近似
第7章 子群方法
第8章 超細群方法
第9章 干涉效應
第10章 共振計算中的其他問題
附錄