Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Формирование системы групповых констант для нейтронно-физических расчетов реакторов на быстрых нейтронах на основе файлов библиотеки РОСФОНД-2020.2

05.06.2024 2024 - №02 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

Е.П. Аверченкова Я.В. Дьяченко С.В. Забродская В.А. Мишин Д.В. Панова А.А. Перегудов М.Ю. Семенов И.В. Тормышев Е.П. Ляпин

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.2.13

УДК: 539.172.4

Переход БН-800 на полную загрузку смешанным оксидным уран-плутониевым топливом и планы по вовлечению в топливный цикл минорных актинидов привели к увеличению константной составляющей погрешности. С целью минимизации этой составляющей погрешности решено создать унифицированную систему групповых констант, с одинаковой точностью описывающей как урановую загрузку, так и загрузку смешанным оксидным уран-плутониевым топливом. Процесс формирования новой системы групповых констант включил в себя выбор исходных файлов нейтронных данных, обновление данных таблиц основных нейтронных сечений, факторов самоэкранировки и коэффициентов Допплера, а также данных о спектрах деления для основных топливных нуклидов. Проведена оценка методической составляющей погрешности для тестовых моделей активной зоны БН-800. С использованием системы групповых констант БНАБ-РФ22 удалось оценить поправку в 299-групповом расчете, которая составила 0,3%. Ранее при использовании библиотеки БНАБ-93 такой возможности не было ввиду отсутствия преемственности файлов оцененных нейтронных данных и используемых групповых констант.

Таким образом, создание унифицированной системы групповых констант позволит минимизировать константную составляющую погрешности и обеспечит более точное описание различных топливных конфигураций активных зон реакторов на быстрых нейтронах.

Ссылки

  1. Ярославцева Л.Н. Комплекс программ JAR для расчета нейтронно-физических характеристик ядерных реакторов. // ВАНТ. Сер. Физика и техника ядерных реакторов. – 1983. – No 8 (37). С. 41 – 43.
  2. Белов А.А., Селезнев Е.Ф. Комплекс программ ГЕФЕСТ. Расчетное сопровождение эксплуатации реактора БН-600 // Атомная энергия. – 2010. – Т. 108. – Вып. 4. – С. 256 – 259. Электронный ресурс: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/1465/1446 (дата доступа 11.03.2024).
  3. Асатрян Д.С., Белов А.А., Белоусов В.И., Березнев В.П., Ивченко Д.В., Селезнев Е.Ф. и др. Комплекс программ ГЕФЕСТ800 для проведения эксплуатационных расчетов нейтронно-физических характеристик БН-800 в стационарном режиме. // Атомная энергия. – 2015. Т. 118. – Вып. 6. – С. 303 – 309. Электронный ресурс: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/858/837 (дата доступа 11.03.2024).
  4. Серегин А.С., Кислицына Т.С. Аннотация комплекса программ TRIGEX-CONSYST-BNAB-90. Препринт ФЭИ-2655. Обнинск, 1997.
  5. Экспертный совет по аттестации программных средств НТЦ ЯРБ. Аттестационный паспорт программы для ЭВМ «FACTBR», No 433 от 27.02.2018. Электронный ресурс: https://www.secnrs.ru/expertise/software-review/База_аттестационных_паспортов_июнь_2023.pdf (дата доступа 14.03.2024).
  6. Alcouffe R.E., Brinkley F.W., Marr D.R, O’Dell R.D. User’s guide for TWODANT: a code package for two-dimentional, diffusion-accelerated, neutral-particle transport, Los Alamos National Laboratory, Report LA-1049-M, Rev. 1, 1984. DOI: https://doi.org/10.2172/5985401
  7. Экспертный совет по аттестации программных средств НТЦ ЯРБ. Аттестационный паспорт программы для ЭВМ КАТРИН-2.5, No 357 от 17.04.2014. Электронный ресурс: https://www.secnrs.ru/expertise/software-review/База_аттестационных_паспортов_июнь_2023.pdf (дата доступа 14.03.2024).
  8. Экспертный совет по аттестации программных средств НТЦ ЯРБ. Аттестационный паспорт программы для ЭВМ КАСКАД-3.0, No 460 от 30.05.2019. Электронный ресурс: https://www.secnrs. ru/expertise/software-review/База_аттестационных_паспортов_июнь_2023.pdf (дата доступа 14.03.2024).
  9. MCNP – A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 5. Volume I: Overview and Theory. Los Alamos National Laboratory. LA-UR-03-1987. 2003. Электронный ресурс: https://image.sciencenet.cn/olddata/kexue.com.cn/upload/blog/file/2009/8/2009891015 23420494.PDF (дата доступа 14.03.2024).
  10. Блыскавка А.А., Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Программный комплекс CONSYST/ ММККENO для расчета ядерных реакторов методом Монте-Карло в многогрупповом приближении с индикатрисами рассеяния в Рn-приближении: Препринт ФЭИ-2887. – Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2001. – С. 27.
  11. Экспертный совет по аттестации программных средств НТЦ ЯРБ. Аттестационный паспорт программы для ЭВМ MCU-FR с банком данных MDBFR60 No 501 от 14.12.2020. Электронный ресурс: https://www.secnrs.ru/expertise/software-review/База_аттестационных_паспортов_июнь_2023.pdf (дата доступа 14.03.2024).
  12. Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Программа подготовки констант CONSYST. Описание применения. Препринт-2828 ГНЦ РФ – ФЭИ. – Обнинск: ГНЦ РФ – ФЭИ, 2000. – 72 с.
  13. Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Система групповых констант БНАБ-93. Часть 1. Ядерные константы для расчета нейтронных и фотонных полей излучений. // ВАНТ. Сер.: Ядерные константы. – 1996. – No 1. – С. 59–98.
  14. Свидетельство о регистрации базы данных БНАБ-93 No 2014620091 от 15.01.2014. Электронный ресурс: https://www.ippe.ru/images/oyarit/reactor-constants-datacenter/opis/abbn-93.pdf (дата обращения 14.03.2024).
  15. Chadwick M.B., Herman M., Oblozinsky. P., Dunn M.E., Danon Y., Kahler A.C., Smith D.L., Pritychenko B., Arbanas G. et al. ENDF/B-VII.1 Nuclear data for science and technology: cross sections, covariances, fission product yields and decay data. Nuclear Data Sheets. – 2011. – Vol. 112. – Iss. 12. – PP. 2887 – 2996. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nds.2011.11.002
  16. Brown D.A., Chadwick M.B., Capote R., Kahler A.C., Trkov A., Herman M., Sonzoghi A.A., Danon Y., Carlson A.D., Dunn M. et al. ENDF/B-VIII.0: The 8th Major Release of the Nuclear Reaction Data Library with CIELO-project Cross Sections, New Standarts and Termal Scattering Data. Nuclear Data Sheets. – 2018. – Vol. 148. – PP. 1 – 142. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nds.2018.02.001
  17. The JEFF-3.3.1 Nuclear Data Library, NEA Nuclear Data Services, 2018.Электронный ресурс: https:// www.oecd-nea.org/dbdata/jeff/jeff33/ (дата доступа 14.03.2024).
  18. Shibata K. Iwamoto O., Nakagawa T., Ichihara A., Kunieda S., Chiba S., Furutaka K., Otuka N., Ohsawa T., Murata T. et al. JENDL-4.0: A New Library for Nuclear Science and Engineering. // Journal of Nuclear Sci- ence and Technology. – 2011. – Vol. 48. – Iss. 1. – C. 1 – 30. DOI: https://doi.org/10.3327/jnst.48.1
  19. Забродская С.В., Игнатюк А.В., Кощеев В.Н. Манохин В.Н., Николаев М.Н., Проняев В.Г. РОС- ФОНД – Российская национальная библиотека оцененных нейтронных данных. // ВАНТ. Сер.: Ядерные константы. – 2007, No 1–2. – С. 3 – 21. Электронный ресурс: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2007/1. pdf (дата доступа 14.03.2024).
  20. Мантуров Г.Н., Забродская С.В., Зуйков А.А., Левченко Ю.В., Мелега Н.А., Мишин В.А., Панова Д.В., Перегудов А.А., Перегудова О.О., Семенов М.Ю., Слюняев М.Н., Тыклеева К.В. Состояние разработки баз данных ядерных констант для расчетов быстрых реакторов на основе РОСФОНД и БНАБ-РФ. // ВАНТ. Сер.: Ядерно-реакторные константы. – 2022. – No 3. – С. 19 – 26. Электронный ресурс: https://vant.ippe.ru/images/pdf/2022/issue2022-3-19-26.pdf (дата доступа 14.03.2024).
  21. Chadwick M., Capote R., Trkov A., Herman M., Brown D., Hale G.M., Kahler A.C., Talou P., Plompen A., Schillebeeckx P. et al. CIELO collaboration summary results: international valuations of neutron reactions on uranium, plutonium, iron, oxygen and hydrogen. – Nuclear Data Sheets, 2018. – V.148. – PP. 189 – 213. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nds.2018.02.003
  22. International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments, NEA/NSC/DOC(95)/03. Paris, 2016.
  23. Перегудов А.А., Крячко М.В., Кощеев В.Н., Маслов П.А., Тормышев И.В., Семенов М.Ю., Кунцьо Г.А., Гурская О.С., Иванов А.А., Ерпалов П.А. BNcode – усовершенствованный код для научного сопровождения действующих реакторов БН. // ВАНТ. Сер.: Ядерно-реакторные константы. – 2019. No 2. – С. 2 – 8. DOI: https://doi.org/10.55176/2414-1038-2019-2-77-86
  24. MacFarlane R.E., Muir D.W., Boicourt R.M., Kahler A.C., Conlin J.L., Haeck W. The NJOY Nuclear Data Processing System. Version 2016. Volume I: User’s Manual, LA.-UR-17-20093, Los Alamos National Laboratory, 2019. Электронный ресурс: https://www.njoy21.io/ (дата доступа15.03.2024).
  25. Herman M., Trkov A. ENDF-6 Formats Manual. Report BNL-90365-2009 (ENDF-102) Rev. 1, National Nuclear Data Center Brookhaven National Laboratory, 2010. Электронный ресурс: https://www.oecd-nea. org/dbdata/data/manual-endf/endf102.pdf (дата доступа 15.03.2024).
  26. Перегудов А.А., Кощеев В.Н., Мантуров Г.Н. Методика получения нейтронных групповых констант для материалов – смесей изотопов в системе БНАБ. // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. – 2011. – Вып. 2. – С. 43 – 50. Электронный ресурс: https://static.nuclear-powerengineering.ru/journals/2011/02.pdf (дата доступа 15.03.2024).
  27. Экспертный совет по аттестации программных средств НТЦ ЯРБ. Аттестационный паспорт программы для ЭВМ ММКС No 474 от 20.11.2019. Электронный ресурс: https://www.secnrs.ru/expertise/ software-review/База_аттестационных_паспортов_июнь_2023.pdf (дата доступа 14.03.2024).

БН-800 РОСФОНД-2020.2 оцененные нейтронные данные константная погрешность групповые константы смешанное оксидное уран-плутониевое топливо

Ссылка для цитирования статьи: Аверченкова Е.П., Дьяченко Я.В., Забродская С.В., Мишин В.А., Панова Д.В., Перегудов А.А., Семенов М.Ю., Тормышев И.В., Ляпин Е.П. Формирование системы групповых констант для нейтронно-физических расчетов реакторов на быстрых нейтронах на основе файлов библиотеки РОСФОНД-2020.2. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 2. – С. 155-169. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.2.13 .

Открыть PDF файл