ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ В РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ПОДКРИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ВНЕШНИМ ИСТОЧНИКОМ НЕЙТРОНОВ

А. С. Лапин, В. Ю. Бландинский, Р. А. Внуков, В. А. Невиница, П. А. Фомиченко, Г. М. Михайлов, А. М. Жуков, С. М. Бедняков, В. В. Изотов, В. В. Прищепа

Аннотация


Статья посвящена исследованию пространственных эффектов в подкритических системах с внешним источником нейтронов. Основная сложность расчета заключается в учете взаимного влияния пространственного распределения источника, степени подкритичности системы, спектральных характеристик нейтронного поля, а также геометрии и материального состава системы. Сравниваются четыре метода определения эффективного коэффициента размножения kэф: условно-критическая задача, интегральный баланс нейтронов, коэффициент умножения и метод обратного умножения. Показано, что при малой подкритичности kэф ~ 0,995 все методы дают сопоставимые результаты, тогда как при глубокой подкритичности kэф ~ 0,97 методы с учетом внешнего источника демонстрируют лучшее соответствие экспериментальным данным. Особое внимание уделено анализу пространственного распределения плотности потока нейтронов, которое существенно зависит от положения источника при высокой степени подкритичности. Результаты показывают, что в слабоподкритическом состоянии распределение формируется преимущественно за счет нейтронов деления, тогда как в глубокоподкритических системах доминирует влияние внешнего источника. Рис. 2, табл. 2, список лит. 11 назв.

Ключевые слова


условно-критическая задача, интегральный баланс нейтронов, коэффициент умножения, метод обратного умножения, подкритичность

Литература


Раскач К.Ф., Коробейников В.В. Эффективный метод решения задачи о подкритическом реакторе c внешним источником. — Атомная энергия, 1998, т. 85, вып. 6, с. 476—479.

Румянцев Г.Я. Два эффективных способа построения итераций для решения неоднородных задач теории переноса нейтронов. — Там же, 2000, т. 88, вып. 3, с. 163—169.

Селиверстов В.В. Анализ ценности нейтронов внешнего источника в подкритических системах. Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., МИФИ, 1998.

Шаманин И.В., Беденко С.В., Нестеров В.Н. и др. Решение системы многогрупповых уравнений переноса нейтронов в подкритических системах. — Изв. вузов. Ядерная энергетика, 2017, № 4, с. 38—49.

Казанский Ю.А., Дулин В.А., Зиновьев В.П. и др. Методы изучения реакторных характеристик на критических сборках БФС. М.: Атомиздат, 1977.

Бедняков С.М., Безбородов А.А., Клинов Д.А. и др. Моделирование на БФС физического пуска быстрого реактора: Препринт ФЭИ-3292, 2021. 15 с.

X-5 Monte Carlo Team, MCNP — a General Monte Carlo N-Particle Transport Code. Version 5. V. II: Overview and Theory. LA-UR-03-1987, April 2003, revised Sept. 2003.

Колесов В.Ф. Абсолютизация уровней подкритичности, измеряемых с помощью методики размножения нейтронов источника и методики площадей. — Вопросы атомной науки и техники. Сер. Физика ядерных реакторов, 2019, вып. 4, с. 39—62.

Ершова Л.С., Лукин А.В., Хмельницкий Д.В. Коэффициент умножения подкритической размножающей системы и ценность нейтронов источника. — Там же, 2018, вып. 4, с. 45—53.

Наумов В.И. Физические основы безопасности ядерных реакторов. Учебное пос. 2-е изд., испр. и доп. М., НИЯУ МИФИ, 2013. 148 c.

Колесов В.Ф. Электроядерные установки и проблемы ядерной энергетики. Саров, РФЯЦ ВНИИЭФ, 2013.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.