可用于含MOX燃料堆芯的高精度物理计算方法和程序研究

当前常用的核电站堆芯物理计算程序一般都采用均匀化方法：第一步在反射边界条件下进行组件输运计算，得到等效均匀化截面；第二步利用均匀化参数进行全堆扩散计算。这种方法大大节省了计算时间，但是在进行组件计算时无法准确模拟其边界条件及燃耗历史情况，由此会导致一定的计算误差。而对于MOX燃料与普通燃料组件混装的堆芯，由于组件边界的能谱影响，如果采用传统的均匀化方法计算，功率分布的误差可达20%以上。为了解决这个问题，本课题组提出将组件边界条件对均匀化参数的影响归结为4个效应，然后采用这4个可量化的效应来替代原本非常复杂的边界条件组合情况对边界条件的影响进行敏感性分析，从而可以在堆芯计算时更精确地考虑组件边界条件的影响。目前该研究已经取得了一定的阶段性成果，并进行了初步的验证。本课题目标是在前期已有工作的基础上，采用该方法开发出一套可用于含MOX燃料堆芯计算的高精度程序系统，为我国核能发展提供技术支持。

本课题的主要目标是通过研究传统等效均匀化方法所存在的边界条件不一致问题，提出解决该问题的新的等效方法，并进行数值计算测试，使得采用该方法的程序系统能够在含MOX燃料堆芯的堆芯物理计算中达到更高的计算精度。.在基金资助期间，实际完成的研究内容主要包括以下几部分：.1. 传统组件等效均匀化方法的边界条件效应修正；.2. 组件等效的响应矩阵方法研究；.3. 新的栅元等效均匀化计算方法研究；.4. 自主开发新的组件输运计算程序。.总的来说，通过上述研究，发现了一些解决组件等效均匀化误差问题的新方法，并通过在MOX堆芯基准例题上的计算测试验证了这些方法的效果，基本达到了课题预期的研究目标。在研究中同时也发现了这些方法在实际应用中存在的一些问题，例如方法的实现较为繁琐等，这些问题还有待后续的进一步研究解决。