ADS次临界系统中子时空动力学程序设计
加速器驱动的次临界系统散裂靶泄漏中子谱研究
加速器驱动的次临界系统散裂靶泄漏中子谱研究谭新建;李金英【摘要】为研究加速器驱动的次临界系统（ADS ）散裂靶的散裂中子学特性，采用Geant4计算不同能量质子轰击铅铋靶产生的泄漏中子产额、能谱、轴向积分分布。
模拟得到1 GeV质子对应的靶的优化尺寸及优化后泄漏中子谱，计算结果可为ADS散裂靶件和堆芯设计提供参考。
%To study the neutron leakage spectrum of spallation target of ADS , the neutron leakage spectrum of lead-bismuth eutectic target with 1 GeV proton was simulated by Geant4 toolkit . T he simulated neutron leakage spectrum and target optimization parameters ,which will be beneficial to the reactor core design ,are obtained .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】4页(P1590-1593)【关键词】ADS;散裂靶;中子泄漏谱【作者】谭新建;李金英【作者单位】华润电力控股有限公司,广东深圳,518000;华润电力控股有限公司,广东深圳,518000【正文语种】中文【中图分类】TL32加速器驱动的次临界系统（ADS）是20世纪50年代末提出并发展的，它同时结合了粒子加速器和反应堆两项技术。
一方面，装置内的强中子场可将装填的长寿命放射性废物嬗变为短寿命的可裂变核材料，极大提高铀资源的利用率，另一方面，它不同常规动力堆那样依赖堆内苛刻的反应性要求。
因ADS技术的诸多优势，使其一直成为国际核能领域研究的重点[1－2]。
ADS一般包括加速器、散裂中子靶和次临界堆芯3个子系统，本文拟采用Geant4计算不同能量质子轰击铅铋靶产生的泄漏中子产额、能谱和轴向积分分布，同时计算1GeV质子对应的靶的优化尺寸及优化后泄漏中子谱，结果可为散裂靶和堆芯设计提供参考。
ADS 启明星1#次临界反应堆缓发中子有效份额的测量
ADS 启明星1#次临界反应堆缓发中子有效份额的测量刘锋;史永谦;朱庆福;张巍;李开健【摘要】本文提出了利用改进的源倍增法测量次临界系统的绝对反应性与跳源法测量的相对反应性相比获得缓发中子有效份额βef 的方法。
用改进的源倍增法测量了ADS 启明星1#次临界反应堆某次临界状态下的绝对反应性为-2.235×10-3。
在相同的次临界状态下,用跳源法测量了以βef 为单位的反应性ρ/βef 为-0.2915$,二者相比得到 ADS 启明星1#次临界反应堆的缓发中子有效份额为0.007667。
利用 MCNP 建模计算的结果为0.007783,两者在2%内符合。
%The principle about measurement of the effective delayed neutron fractionβef by modified neutron source multiplication (MNSM) method combining source jerk method was given.Firstly,the absolute reactivityβ of ADS Venus 1 #sub-criticality reactor measured by MNSM method is -2.235 × 10 -3 .Under the same sub-criticality condition,the reactivityρ/βef inβef measured by source jerk method is -0.291 5 $. The effective delayed neutron fraction is 0.007 667 by comparing ρ/βef with ρ.The effective delayed neutron fraction of MCNP is 0.007 783,which corresponds with the experiment result within 2%.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2016(050)008【总页数】4页(P1445-1448)【关键词】缓发中子有效份额;改进的源倍增法;跳源法;ADS 启明星 1#次临界反应堆【作者】刘锋;史永谦;朱庆福;张巍;李开健【作者单位】中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部，北京 102413;中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部，北京 102413;中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部，北京 102413;中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部，北京 102413;中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部，北京102413【正文语种】中文【中图分类】TL375.1缓发中子有效份额βeff是反应堆中子学的主要动态参数，主要测量方法有均匀中毒法、非均匀中毒法、代换法、统计权重法、方差平均比法、零概率法、252Cf源价值法和频域内的统计法等，这些测量技术的依据理论多、实验设备复杂、测量复杂费时、测量误差均在5%左右，且某些技术是无法在反应堆热态情况下测量的。
ADS次临界靶堆耦合系统中子学Geant4模拟
ADS次临界靶堆耦合系统中子学Geant4模拟核电发展遇到了三个重要的问题:1.核燃料的供应问题;2.核反应堆的安全问题;3.核废料的处理问题。
加速器驱动的次临界系统（ADS,Accelerator Driven Sub-critical System）被认为是一种清洁安全的先进核能系统,能够有效地解决核电发展所面临的困难。
ADS主要由强流质子加速器、散裂靶和次临界堆等构成。
质子束轰击重金属靶,散裂反应产生的大量中子作为外源中子驱动和维持次临界堆运行,具有固有安全性。
ADS系统的中子能谱硬、通量大、能量分布宽,能够进行核废料嬗变及核燃料增殖,并进行产能。
中科院于2011年启动了战略性先导科技专项（A类）“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”。
中科院创新提出的基于颗粒流的ADS新型靶堆系统,由颗粒流散裂靶与颗粒流/氦气混合冷却反应堆构成。
对于ADS新型靶堆耦合系统,中子学研究具有重要的意义。
ADS靶堆耦合系统中子学研究是在基于颗粒流的ADS新型靶堆系统中,系统内的中子分别来源于散裂靶中的散裂反应和堆芯中燃料裂变反应,且靶区的中子谱分布呈现出非常严重的空间各向异性。
由于新型靶堆系统中堆芯结构布置和冷却介质不同于已知的堆芯,其中子输运过程必然存在差异。
ADS靶堆耦合系统中子学的模拟对新系统的精细设计特别是靶堆耦合优化设计具有非常重要影响,直接关系到其安全性和经济性,需要通过专门的实验平台开展系统的中子学研究。
本论文利用Geant4程序对ADS靶堆耦合系统的中子学进行了模拟研究。
主要内容包括:（1）质子诱发散裂反应理论模拟:利用各种散裂反应理论模型（INCLXX、BERT及BIC等）对质子诱发的散裂反应的中子能谱等进行模拟,并跟现有实验数据进行对比,给出最佳的散裂反应理论模型;（2）ADS次临界靶堆耦合系统中子学模拟:利用GEANT4程序构建ADS次临界靶堆耦合系统的模型,包括散裂靶、燃料层、石墨反射层、聚乙烯慢化层等。
AdS时空中的精确解、热力学及其临界性等物理性质的研究中期报告
AdS时空中的精确解、热力学及其临界性等物理性
质的研究中期报告
当前，在AdS/CFT对偶的框架下，研究AdS时空中的物理性质已成为极具活力的领域。
本报告将介绍我们在AdS时空中研究的精确解、热
力学及其临界性等物理性质的进展情况。
首先，我们研究了在AdS时空中的一类重力双曲波动方程的精确解。
该方程描述了静态黑洞中的激发态，是非微扰的。
我们采用了一个新的
量子反演方法来计算方程的格林函数，并将其应用到了直接计算黑洞的熵。
该精确解为我们提供了一个计算AdS时空中物理量的更强大的工具
和方法。
其次，我们研究了AdS黑洞的热力学性质。
我们计算了AdS黑洞的熵、温度和自由能，并且发现当质量足够大时，黑洞将会经历一个相变
过程。
我们使用了相变点附近的有效理论，来计算相变时的临界指数和
其它关键物理量，并展示了我们的结果与AdS/CFT对偶预言的一致性。
最后，我们还研究了AdS空间中不稳定引力子的爆炸现象。
我们计
算了引力子在AdS空间中的动力学，并展示了在一定的起始条件下，引
力子将会在某个时间爆炸。
我们对该爆炸现象进行了详细的数值模拟，
并在模拟结果中发现了引力子爆炸的新现象，如引力子爆炸的波形和引
力子自身的自旋等。
在未来，我们将会进一步研究AdS/CFT对偶，探索其中更深层次的
物理学原理，并且不断拓展AdS时空中物理性质的研究领域，并寻找新
的物理现象。
加速器驱动的次临界系统散裂靶泄漏中子谱研究
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ５ ３ ８ ／ ｙ ｚ ｋ ． ２ ０ １ ３ ． ４ ７ ． Ｏ ９ ． 】 ５ ９ ０
Ｎｅ ｕ ｔ ｒ ｏ ｎ Ｌｅ ａ ｋａ ｇ ｅ Ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ Ｓｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｐａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｏ ｆ ＡＤＳ
次 临界 堆芯 ３个 子 系统 ， 本 文 拟采用 Ｇ ｅ ａ ｎ ｔ ４计
ｌ 基 本 原 理
在 Ｇｅ Ｖ能段 ， 质 子波 长小 于原子 核 内核 子 间 的平 均距 离 ， 入 射 质子 和 靶 内单 个 核 子发 生 准 自由碰撞 。碰 撞 过 程 中 ， 质 子将 部 分 或 全 部
下入 射 ， 即 出射 坐标 为 （ ０ ｍ， ０ ｍ， ０ ． ３ ｍ） ， 方向
ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｇ ｅ ａ ｎｔ ４ ｔ ｏ ｏｌ ｋ ｉ ｔ ． Ｔｈｅ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｎｅ ｕ ｔ ｒ ｏ ｎ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇｅ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ ａ ｎｄ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ
ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｂ ｅ ｎｅ ｆ ｉ ｃ ｉ ａ ｌ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｃ ｏ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ａ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ．
优 化 后 泄 漏 中子 谱 ， 计 算结 果 可 为 ＡＤ Ｓ散 裂 靶 件 和 堆 芯 设 计 提 供 参 考 。 关键词 ： ＡＤ ｓ ； 散裂靶 ； 中子 泄 漏 谱
中图分类号 ： ＴＬ ３ ２ 文 献标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ６ ９ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — １ ５ ９ ０ — ０ ４
关于加速器驱动次临界系统(ADS)研发促进我国核能可持续发展的建议
关于加速器驱动次临界系统(ADS)研发促进我国核能可持续发
展的建议
中国科学院学部
【期刊名称】《中国科学院院刊》
【年(卷),期】2009(024)006
【摘要】@@ 1 分离.嬗变是实现核能可持续发展不可缺少的环节rn目前,我国的核电事业即将进入快速发展期.根据发改委2005年发布的核电发展规划,2020年核电总装机容量将达到4 000万千瓦,另有1 800万千瓦在建,核电在总发电量中所占比重将提高到4%左右.根据对国家中长期能源发展形势和前景的分析,中国工程院在<2050年我国的能源需求>咨询报告中指出,到2050年,我国核电占一次能源总量的比重要求提高至12.5%(占电力装机容量的20%).
【总页数】4页(P642-644,641)
【作者】中国科学院学部
【作者单位】中国科学院学部,北京,100864
【正文语种】中文
【相关文献】
1.加速器驱动次临界系统(ADS)与核能可持续发展 [J], 赵志祥;夏海鸿
2.外中子源驱动的次临界堆核能系统--可预见的更安全的核能源 [J], 宋文杰
3.工业用铅冷加速器驱动次临界系统(ADS)初步概念设计 [J], 黄锦华;阳彦鑫
4.加速器驱动次临界系统(ADS)与核能可持续发展 [J], 赵志祥;夏海鸿
5.加速器驱动次临界系统(ADS)及其散裂靶的研究现状 [J], 徐雅晨;亢方亮;盛选禹;;;
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铅铋冷却次临界堆反应性引入下的中子学动态特性分析
铅铋冷却次临界堆反应性引入下的中子学动态特性分析陈森;金鸣;陈志斌;柏云清;赵柱民;吴宜灿【摘要】加速器驱动次临界系统(ADS)与临界系统相比具有不同的中子学动态特性.采用瞬跳近似导出了次临界状态下反应性扰动引起中子密度和堆功率变化的关系式,与基于RELAP5开发的次临界点堆动力学程序做了不同次临界度(keff=0.90,0.95,0.97,0.98和0.99)下1s内引入反应性+1 β的中子学动态特性对比分析.结果表明:①有外源的瞬跳近似能够精确地描述受扰动后很短的一段时间之后的中子密度和堆功率的变化情况,能用于求解有外源的点堆动态方程渐进情况下的解;②反应性引入事故过程中,次临界堆表现出内在稳定性,次临界度越深,偏离临界越远,反应性扰动对次临界堆的影响就越小.【期刊名称】《核安全》【年(卷),期】2014(013)002【总页数】5页(P45-49)【关键词】ADS;反应性引入;RELAP5;瞬态分析【作者】陈森;金鸣;陈志斌;柏云清;赵柱民;吴宜灿【作者单位】中国科学技术大学,合肥230026;中国科学院核能安全技术研究所,合肥230031;中国科学院核能安全技术研究所,合肥230031;中国科学院核能安全技术研究所,合肥230031;中国科学院核能安全技术研究所,合肥230031;中国科学院核能安全技术研究所,合肥230031;中国科学院核能安全技术研究所,合肥230031;中国科学技术大学,合肥230026【正文语种】中文【中图分类】TL327随着对核能知识的日渐加深，人们意识到核事故可能会对人员和环境产生严重危害，对核安全问题日益关注［1］。
非能动技术已普遍应用于先进反应堆的各个主要安全系统，其作为先进反应堆固有安全性的重要组成部分，成为保障核电安全不可或缺的手段［2］。
核电的安全一定意义上是由核电厂核设施（包括构筑物、系统和部件）设计的可靠性所决定的，而其中核电厂设备设计的可靠性是保证核电厂安全的重要环节［3］。
ADS次临界反应堆的中子共轭方程
ADS次临界反应堆的中子共轭方程
王苏;沈峰
【期刊名称】《原子能科学技术》
【年(卷),期】2011(045)007
【摘要】与临界反应堆相比,ADS次临界反应堆的外源中子和裂变中子的空间分布具有严重的不均匀性,对应的中子价值也不同.本工作对次临界反应堆的稳态输运方程作分群扩散近似,得到了多群方程,进一步推导出按堆芯功率归一化的中子共轭方程表达式和与功率相关的中子价值函数表达式,给出了次临界反应堆中子价值的物理意义.由稳态中子共轭方程组出发,给出了两种带外加中子源的次临界反应堆增殖因数的表达式.
【总页数】5页(P775-779)
【作者】王苏;沈峰
【作者单位】中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京102413;中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京102413
【正文语种】中文
【中图分类】TL327
【相关文献】
1.加速器驱动次临界产氚反应堆ADS-T中子学初步设计与分析 [J], 袁宝新;王明煌;蒋洁琼;汪卫华;吴宜灿;FDS团队
2.基于IQS/MC方法的ADS次临界反应堆中子时空动力学模拟分析 [J], 宋英明;
高庆瑜;徐宇超;王珂;杨永伟;张璐;谭至宇
3.ADS 启明星1#次临界反应堆缓发中子有效份额的测量 [J], 刘锋;史永谦;朱庆福;张巍;李开健
4.ADS次临界反应堆的点堆中子动力学方程 [J], 沈峰;王苏
5.脉冲中子源法测量铅基零功率反应堆Venus-Ⅱ次临界度 [J], 万波;周琦;尹生贵;刘洋;史永谦;张雪荧;罗皇达;马飞;陈亮;葛红林;张艳斌;张宏斌;骆鹏;鞠永芹
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ADS次临界系统中子时空动力学程序设计
宋英明;徐宇超;高庆瑜;李鑫祥;杨永伟;张璐
【期刊名称】《中国科技论文》
【年(卷),期】2016(011)023
【摘要】为了实现加速器驱动次临界系统(accelerator driven sub-critical system,ADS)中子时空动力学过程模拟计算,基于蒙特卡罗中子输运程序(monte carlo N-particle transport code system)与时空变量分离的改进准静态近似法(improved quasi-static,IQS),开发了多群中子时空动力学模拟计算程序.在改进准静态方法的框架下,由MCNPX程序计算给出中子注量率归一化形状函数分布和所需的动力学参数,由点堆动力学计算给出中子注量率幅度函数值,二者耦合计算可实现ADS次临界反应堆中子时空动力学过程的模拟.程序内置了集总参数的热工反馈模型.针对国际原子能机构(international atomic energy agency,IAEA)的ADS基准题,对束流瞬变工况进行模拟计算,结果表明:相对中子注量率的变化情况与束流变化情况相同,模拟结果与理论分析一致.
【总页数】5页(P2716-2720)
【作者】宋英明;徐宇超;高庆瑜;李鑫祥;杨永伟;张璐
【作者单位】南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001;南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001;南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001;南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001;中国科学院近代物理研究所,兰州730000;中国科学院近代物理研究所,兰州730000
【正文语种】中文
【中图分类】TL327
【相关文献】
1.ADS次临界系统中子时空动力学计算与瞬态分析 [J], 高庆瑜;宋英明;徐宇超;王珂;杨永伟;张璐
2.基于IQS/MC方法的ADS次临界反应堆中子时空动力学模拟分析 [J], 宋英明;高庆瑜;徐宇超;王珂;杨永伟;张璐;谭至宇
3.ADS 启明星1#次临界反应堆缓发中子有效份额的测量 [J], 刘锋;史永谦;朱庆福;张巍;李开健
4.ADS次临界反应堆的点堆中子动力学方程 [J], 沈峰;王苏
5.ADS次临界系统中子时空动力学程序设计 [J], 宋英明;徐宇超;高庆瑜;李鑫祥;杨永伟;张璐;
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