MCNP程序用多群参数库的制作和检验.doc

中国核科学技术进展报告!第二卷 计算物理分卷 !#$%%(#)#*+,-*./012%.31-%*1%4 5%1,*#2#$6!7#289 9:;;年;:月 +/!程序用多群参数库的制作和初步检验 陈朝斌; 胡泽华; 陈义学9 吴!军9 杨寿海9 !;8北京应用物理与计算数学研究所#北京;:::98华北电力大学 核科学与工程学院#北京;:99:F 摘要 +/!程序具有强大的多群输运功能#但与之配套的多群数据库只有一套基于 M/^X*a?7 评价库的A:群中子 ;9群光子库#不能满足核工程应用实际需求$编制的截面处理工具 +3!5可完成由 @M/^XH/T3/等多种多群格式 自动生成 +/!多群格式参数库以及相应的索引文件的功能#且可以考虑热散射效应和共振自屏效应$制作了基于 M/^X*a?7TT8:评价库的A:群D:群:群;D9群以及;DG群 H+M?多群参数库#经过初步的检验证明制作程序和方 法是正确的#所制作的多群库集精度可靠$ 关键词 M/^X*a?7TT8:H+M?多群+/!@M/^X积分检验 +/!程序(;)与配套的 H+M格式(9?A)连续截面库在核工程领域具有广泛的应用#而且在评价数 据库的积分检验过程中也往往将评价数据库制作成 H+M格式连续截面#再采用 +/!程序来进行 临界计算#以此完成评价库精度水平的评估$+/!程序的多群输运功能(;#A)主要有以下几个方面的 用途%检验多群参数并与3/ 程序相比较计算伴随问题#其计算效率比正算效率高#尤其当探测器的 体积相对外源体积较小时为多群正算或连续截面计算过程提供伴随重要性函数参数的敏感性分析 以及用于剂量分布计算过程中的放射源布置多目标优化问题等$ +/!具有强大的几何处理能力#在检验新制作的多群参数库的过程中可以采用一些较为复杂 的基准模型#而这些模型对于确定论方法程序#比如3/ 程序来说太复杂#然而这些模型的几何又与我 们实际的装置很接近#这时采用 +/!程序来检验多群参数显得非常方便#并直接与采用连续截面 库相比较$另外#+/!程序在计算过程中提供一些针对具体核素的统计信息对于参数库的检验工 作具有重要的参考意义$ 早在;CCI年美国 dH/d 实验室的Z#,*+8b.$*%等开发一个程序 +3^(A)可以实现将 ^5XXT^SM/^X以及 H!V格式的多群数据库加工成 +/!使用的多群参数库#目前 +/! 程序自带的多群数据库!@V3/!就是由+3^程序自 M/^XG库转换来的#未考虑向上散射和 共振自屏效应$最近发布的 5H/3V9::G(I)中也加入了由 @M/^X格式(G)为 +/!程序生成多群 数据的功能$ 本文为 +/!程序生成的基于 M/^X*a?7TT8:评价库(F)的多群参数库集所选择的能群结构以 及权重谱涵盖了快堆热堆以及聚变堆等方面的应用问题#针对向上散射问题采用了基于自由气体模 型的热散射数据#针对共振自屏效应目前重要核素均提供;:组考虑不同程度自屏效应的参数库#用 户可以根据所涉及问题的实际情况为每个核素指定不同的邦达连柯背景截面$ !!+/!中子?光子多群参数格式简介 一个完整的 H+M格式中子?光子多群参数包括以下几个主要的数据块%中子能群结构信息#中子 核反应截面#中子散射矩阵#中子角分布数据#光子能群结构信息#光子产生截面等$能群结构由能群 能量中点和能群宽度两组数据表达$中子核反应截面中总截面吸收截面!反应道;:9$;;D之和必 须给出#如果是裂变核还必须给出裂变总截面平均产中子数以及裂变谱其他反应道反应截面或感 作者简介 陈朝斌!;CDI+#男#硕士#副研究员#现主要从事辐射成像理论和实验研究工作 基金项目 国家自然科学基金!;:CDG:9;国家自然科学基金委员会和中国工程物理研究院联合基金资助!;;;DF::;  IF 兴趣的响应函数均可插入到,反应截面编辑块-!由 5M^ 和 V3M^ 块表示中$中子散射矩阵仅表 示勒让德展开矩阵的零阶!!:散射矩阵#如果需要考虑核素热散射数据#可以通过加上向上散射部 分来表示$出射中子角分布数据可采用等概率矩阵或离散方向余弦来表示#前者由等概率区间边界 的方向余弦表达#后者由离散余弦值与其对应的概率值联合表达$中子核反应总产光截面放置在次 级粒子!:截面位置上#如果没有次级光子的信息相关数据块可以不给出#光子的输运截面以单独的 数据文件存放#格式与中子核反应数据文件类似#仅需要将入射粒子类型置为光子即可$对于共振自 屏有效截面没有特定的表达方式#需要先产生共振自屏有效截面#再生成 H+M?多群截面文件$ !+/!程序多群输运功能介绍 +/!程序的多群输运功能使用起来非常方便#计算所采用的输入文件与采用连续截面输入文 件一样#只需要增加一条控制语句,@S!5];]9-#其中