《反应堆物理中的共振自屏计算》系统阐释了反应堆物理计算中的重要部分,共振自屏计算的基本理论、方法、工程化应用以及其发展趋势,综合了近几十年来共振自屏计算研究的新成果。 《反应堆物理中的共振自屏计算》首先从多群核截面数据库出发,深入阐释了反应堆系统中共振自屏现象的机理及工程背景,并推导了均匀系统和非均匀系统下共振自屏计算的基本公式,分别对主流的等价理论方法、子群方法以及超细群方法进行了系统介绍,并讨论了共振干涉效应等问题。 《反应堆物理中的共振自屏计算》内容覆盖了当前反应堆物理计算程序中所涉及的主要共振计算模型以及国际前沿的主流方法,读者对象主要为在反应堆物理计算领域的科技工作者及高等院校有关专业的教师及研究生。
反应堆物理理论与计算方法是核科学技术领域的重要方向之一,是整个核反应堆工程设计的上游。而求解中子输运方程的确定论方法与蒙特卡罗方法是反应堆物理计算两大主流方法。确定论中子输运方程求解中,一般在能量范围内基于多群近似,而多群近似引出了如何产生等效多群截面的问题。由于构成核反应堆的主要核素的连续能量截面包含复杂的共振现象,如何获得这种情况下的等效多群截面是反应堆物理计算最重要的任务之一。
在国内,随着核能技术的蓬勃发展,各个高校和科研院所编写了很多反应堆物理分析的基础教材。对于反应堆物理分析的核心——中子输运计算方法,西安交通大学、清华大学也编写了大量的教材和专著,对各种中子输运方程的求解方法进行了透彻的分析和全面的介绍。然而,由于研究群体较小,国内尚无一本针对共振计算方法的专著,甚至没有对共振计算方法进行专门论述的章节。已出版的反应堆物理分析教材中,只有谢仲生教授的《压水堆核电厂堆芯燃料管理计算及优化》一书中,对20世纪80年代研发的商用组件计算程序中的共振区群常数的计算进行了论述,已难以适应现代反应堆物理计算程序的研发工作。
本书的编写主要依托于西安交通大学的核工程计算物理实验室(NECP)多年以来的研究成果。作者博士就读期间在NECP团队的吴宏春教授、曹良志教授的指导下,对共振计算领域中的等价理论方法进行了研究,毕业论文题目为《基于等价理论的先进共振自屏计算方法研究》,文中既包括对等价理论的改进研究,也包括对共振自屏的基本原理、等价理论方法的综述。作者博士毕业后,在哈尔滨工程大学的进一步科研工作中,萌生了撰写一本共振计算方法的专著的想法。本书的内容是由作者的博士论文为基础进行展开,是NECP团队多年来科研成果的梳理与总结。
第1章 绪论
1.1 共振自屏的概念
1.2 共振自屏理论的发展
1.3 国内的相关研究
参考文献
第2章 多群核截面数据库
2.1 概述
2.2 能群结构
2.3 多群核数据库的基本构成
2.3.1 多群核数据库的截面类型
2.3.2 多群核数据库的格式
2.4 多群数据库的产生方法
参考文献
第3章 共振自屏的基本理论
3.1 共振自屏的物理意义
3.2 均匀系统中的共振自屏
3.2.1 窄共振近似
3.2.2 宽共振近似
3.2.3 中间共振近似
3.2.4 中间共振近似因子的计算
3.3 非均匀系统中的共振自屏
参考文献
第4章 经典等价理论方法
4.1 经典等价理论的建立
4.1.1 逃脱概率与弦长
4.1.2 单项有理近似下的等价理论
4.1.3 多项有理近似下的等价理论
4.1.4 等价理论中有效共振自屏截面表达式
4.1.5 等价理论中的插值方法
4.2 栅格系统的等价理论
4.2.1 任意栅格系统
4.2.2 丹可夫修正因子的概念
4.2.3 Stamm'ler方法
4.2.4 丹可夫修正因子的计算
参考文献
……
第5章 改进等价理论方法
第6章 等价理论中的近似
第7章 子群方法
第8章 超细群方法
第9章 干涉效应
第10章 共振计算中的其他问题
附录