Сопоставление точностей расчета нейтронно-физических характеристик модели быстрого реактора с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем с использованием различных нейтронных данных

20.09.2024 2024 - №03 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

А.А. Андрианов О.Н. Андрианова И.С. Купцов А.А. Уварова

https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.09

На примере упрощенной модели быстрого реактора с плотным уран-плутониевым топливом и тяжелым жидкометаллическим теплоносителем с использованием актуальных версий библиотек оцененных нейтронных данных ENDF/B – VIII, JENDL 5, TENDL 2021, JEFF 4T1 и БРОНД 3.1 оценены разброс значений, константные погрешности и точности расчетного предсказания следующих нейтронно-физических характеристик: эффективный коэффициент размножения (начало и конец кампании), эффективная доля запаздывающих нейтронов, доплеровский эффект реактивности, коэффициент воспроизводства, запас реактивности на выгорание и другие характеристики выгорания топлива. Отмечено, что в целом значения погрешностей реакторных функционалов, оцененные по актуальным версиям библиотек нейтронных данных, снизились по сравнению со значениями погрешностей, оцененными по предыдущим релизам библиотек. Проанализировано как за прошедшие десятилетия изменились значения целевых точностей расчетного предсказания основных нейтронно-физических характеристик быстрых реакторов, а также оценены требования к точностям нейтронных данных, позволяющих достичь заявляемые целевые точности. Основные выводы по работе представлены в двух разрезах: влияние оцененных нейтронных данных из различных библиотек на точность расчета основных нейтронно-физических характеристик быстрых реакторов и возможности повышения точности расчетных предсказаний нейтронно-физических характеристик быстрых реакторов посредством учета результатов интегральных измерений.

Ссылки

1. Официальный сайт Evaluated Nuclear Data File (ENDF). Электронный ресурс: https://www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm (дата доступа: 31.12.2023).
2. Официальный сайт WPEC subgroup 46 «Efficient and effective use of integral experiments for nuclear data validation». Электронный ресурс: https://www.oecd-nea.org/download/wpec/sg46/ (дата доступа 31.12.2023).
3. Cabellos O., Hursin M., Palmiotti P. WPEC/SG46 Exercise on target accuracy requirement. / EPJ Web of Conferences, EDP Sciences. – 2023. – V. 284. – P. 4.
4. Castelluccio D. M., Grasso G., Lodi F., Peluso V. Assessment of nuclear data target accuracy requirements for ALFRED. / Proceedings of the International Conference on Physics of Reactors 2022 (PHYSOR 2022), Pittsburgh, PA, May 15-20. – 2022. – PP. 1085 – 1094.
5. Манохин В.Н., Усачев Л.Н. Потребности в ядерных данных для быстрых реакторов. // Атомная энергия. – 1984. – Т.57. – Вып. 4. – С. 234 – 240. Электронный ресурс: https://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t57-4_1984/p234/ (дата доступа 31.12.2023).
6. OECD Nuclear Energy Agency. Database for ICSBEP (DICE). Электронный ресурс: https://www.oecd-nea.org/dice/webstart/dice.jnlp (дата доступа 31.12.2023).
7. OECD Nuclear Energy Agency. International Reactor Physics Handbook Database and Analysis Tool (IDAT). Электронный ресурс: https://www.oecd-nea.org/idat/webstart/IDAT.jnlp (дата доступа 31.12.2023).
8. Андрианов А.А., Андрианова О.Н., Коровин Ю.А., Купцов И.С., Спиридонова А.А. Программный комплекс оптимизации параметров нейтронно-физических моделей с учетом результатов интегральных экспериментов. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2023. – № 2. – С. 148 – 161. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.2.12
9. Бычков С.А., Варфоломеева В.А., Грушин Н.А., Иванов И.Е., Андрианова О.Н. Решение задач нуклидной кинетики в программе MNT-CUDA. / Нейтронно-физические проблемы атомной энергетики: тезисы научно-технической конференции (28–31 мая 2024 г., Обнинск). Обнинск. – 2024. – С. 79.
10. Баловнев А.В., Давыдов В.К., Жирнов А.П., Моисеев А.В., Солдатов Е.О. Моделирование топливного цикла реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2021. – № 4. – С. 66 – 75. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.4.06
11. Андрианов А.А., Купцов И.С., Осипова Т.А., Спиридонова А.А., Андрианова О.Н., Утянская Т.В. Пакет прикладных программ моделирования ядерно-энергетических систем: обзор функционала и примеры применения. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2022. – № 2. – С. 148 – 160.D OI: https://doi.org/10.26583/npe.2022.2.14.
12. Андрианов А.А., Андрианова О.Н., Головко Ю.Е., Купцов И.С., Ломаков Г.Б., Спиридонова А.А. Тестирование современных оценок нейтронных данных в задаче определения точности расчетов нейтронно-физических характеристик модели быстрого реактора с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем / Депонированная рукопись № 14-В2023 24.05.2023. DOI: 10.36535/0202-6120-2023-02-14-2023
13. Андрианова О.Н., Головко Ю.Е., Жердев Г.М., Задорнов Д.В., Кощеев В.Н., Мантуров Г.Н., Перегудов А.А., Цибуля А.М. Тестирование ковариационных матриц погрешностей системы констант БНАБ. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2014. – № 2. – С. 109 – 117. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2014.2.12
14. Усачев Л.Н., Бобков Ю.Г. Теория возмущений и планирование эксперимента в проблеме ядерных данных для реакторов: серия «Физика ядерных реакторов», М.: Атомиздат, 1980. – С. 88.
15. Uncertainty and target accuracy assessment for innovative systems using recent covariance data evaluations / A Report by the Working Party on International Evaluation Co-operation of the Nuclear Science Committee. – 2008.

реактор на быстрых нейтронах оцененные нейтронные данные ковариационные матрицы коэффициенты чувствительности неопределенность усвоение данных

Ссылка для цитирования статьи: Андрианов А.А., Андрианова О.Н., Купцов И.С., Уварова А.А. Сопоставление точностей расчета нейтронно-физических характеристик модели быстрого реактора с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем с использованием различных нейтронных данных. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2024. – № 3. – С. 109-124. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2024.3.09 .