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Kilopower热管堆临界装置物理设计研究
1
作者 肖启冬 张鹏展 +6 位作者 杨历军 刘凯凯 金志威 郭佳欣 张振洋 夏兆东 胡古 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期51-60,共10页
Kilopower热管堆地面原型堆KRUSTY主要用于开展28 h满功率实验,并开展组件级临界实验。由于KRUSTY反应堆不是临界装置,不具备全面开展空间堆临界实验的能力,有必要针对Kilopower热管堆设计专门的临界装置,使其具备全面开展中子物理特性... Kilopower热管堆地面原型堆KRUSTY主要用于开展28 h满功率实验,并开展组件级临界实验。由于KRUSTY反应堆不是临界装置,不具备全面开展空间堆临界实验的能力,有必要针对Kilopower热管堆设计专门的临界装置,使其具备全面开展中子物理特性实验和特殊临界安全实验的能力。本研究分析了KRUSTY反应堆的组件级临界实验,依据国内临界装置相关法律法规和实际经验,提出了Kilopower热管堆临界装置物理设计要求,从堆芯模拟、实验需求和安全要求3个方面开展了物理设计研究。研究结果表明,设计的临界装置满足全部物理设计要求。因此,本研究提出的Kilopower热管堆临界装置物理设计方法可推广用于空间堆临界装置的物理设计。 展开更多
关键词 Kilopower热管堆 临界装置 物理设计 相似性 特殊临界安全实验
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SARAX程序靶件产量计算及倒换料功能的验证计算
2
作者 赵苗 杜夏楠 郑友琦 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第2期354-363,共10页
同位素生产是研究堆的主要用途之一。对于目前高通量快中子研究堆普遍使用的棒束型靶件,在评估研究堆同位素生产方案的可行性时需要精确地计算靶件的中子通量水平和同位素产量。为此,本文基于中子学分析程序SARAX开发了棒束型靶件的同... 同位素生产是研究堆的主要用途之一。对于目前高通量快中子研究堆普遍使用的棒束型靶件,在评估研究堆同位素生产方案的可行性时需要精确地计算靶件的中子通量水平和同位素产量。为此,本文基于中子学分析程序SARAX开发了棒束型靶件的同位素产量计算和倒换料功能,并针对某一高通量快中子研究堆开展了验证计算。结果表明,SARAX程序计算棒束型靶件的中子通量密度和同位素产量具有较好的精度,能够实现靶件的倒换料。将不同辐照组件入堆辐照1 a,以MCNP程序的计算结果作为参考值,SARAX程序计算靶件棒中子通量密度的相对偏差低于4.2%,同位素产量的相对偏差低于7.6%。 展开更多
关键词 靶件产量计算 靶件倒换料 SARAX程序 验证计算
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石墨孔隙动态变化对球床式高温气冷堆^(14)C源项影响研究
3
作者 曹成昊 王雯毅 +3 位作者 梁金刚 陈俊逸 李川 曹建主 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期142-150,共9页
高温气冷堆石墨孔隙内^(14)N的活化及粉尘磨损等现象,使得^(14)C在一回路中的产生与释放分析面临挑战。为了提高^(14)C活化源项分析精度,本文基于石墨孔隙动态变化模型,研究了孔隙打开速率对^(14)N活化及孔隙表面^(14)C腐蚀的影响。此外... 高温气冷堆石墨孔隙内^(14)N的活化及粉尘磨损等现象,使得^(14)C在一回路中的产生与释放分析面临挑战。为了提高^(14)C活化源项分析精度,本文基于石墨孔隙动态变化模型,研究了孔隙打开速率对^(14)N活化及孔隙表面^(14)C腐蚀的影响。此外,以10 MW高温气冷堆(HTR-10)为研究对象,系统分析^(14)C的产生与释放特征,并将理论计算结果与堆内实测数据进行对比。结果表明,堆内^(14)C主要由^(14)N的活化产生,孔隙动态变化影响可腐蚀表面^(14)C的盘存量和^(14)CO的释放率;在寿期初,^(14)C集中于堆芯燃料元件,而在寿期末,反射层中的^(14)C占比更高;冷却剂中的^(14)C主要以^(14)CO的形式存在;粉尘载带的^(14)C沉积在一回路表面,且反射层磨损对寿期末粉尘中^(14)C比活度的增加有贡献。本文计算得到的一回路^(14)CO浓度比传统模型更接近堆内实测值,验证了模型的有效性,研究结果对提升高温气冷堆安全分析精度具有重要意义。 展开更多
关键词 高温气冷堆 ^(14)C 源项分析 活化产物
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基于NECP-Hydra的千米尺度中子-光子辐射场高效计算方法研究
4
作者 同乐天 王永平 +1 位作者 郑友琦 杜夏楠 《现代应用物理》 2026年第1期15-19,共5页
千米尺度中子-光子辐射场的高精度、高效率计算分析具有重要的现实意义和战略价值。目前,国内外一般使用蒙特卡罗方法进行计算,并针对减方差方法开展研究。但大范围辐射场计算属于深穿透问题,蒙特卡罗方法存在统计方差大、计算效率低的... 千米尺度中子-光子辐射场的高精度、高效率计算分析具有重要的现实意义和战略价值。目前,国内外一般使用蒙特卡罗方法进行计算,并针对减方差方法开展研究。但大范围辐射场计算属于深穿透问题,蒙特卡罗方法存在统计方差大、计算效率低的缺陷。与之相比,离散纵标(discrete ordinates,SN)方法具有计算效率高、易编程、并行简单的优势,虽也存在射线效应、多群近似等缺点,但目前已有方法对其进行修正。因此,针对大范围辐射场高精度、高效率计算需求,基于3维SN程序NECP-Hydra,开展了确定论方法在大范围辐射场中的应用研究。数值结果表明,与蒙特卡罗参考解对比,NECP-Hydra在典型大范围辐射环境计算中,计算高效且准确。同时,NECP-Hydra在一次计算中可以获得模型中的全部物理量,证明了其可以作为大范围辐射场的一种有效计算方法。 展开更多
关键词 大范围辐射场 SN方法 确定论方法 核数据库 MC方法
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基于NECP-Bamboo软件的JRR-3M研究堆板状元件堆芯计算分析研究
5
作者 于宾跃 袁安民 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期33-40,共8页
板状元件堆芯具有燃料富集度高、堆芯尺寸小、可移动吸收体多、堆芯非均匀性强、中子泄漏强等特点,目前采用的基于组件均匀化和中子扩散理论的传统“三步法”或“两步法”计算精度不足。本文采用NECP-Bamboo2.0软件,实现了对板状元件堆... 板状元件堆芯具有燃料富集度高、堆芯尺寸小、可移动吸收体多、堆芯非均匀性强、中子泄漏强等特点,目前采用的基于组件均匀化和中子扩散理论的传统“三步法”或“两步法”计算精度不足。本文采用NECP-Bamboo2.0软件,实现了对板状元件堆芯的中子学-热工水力-燃耗-临界的模拟。利用该程序计算了JRR-3M研究堆问题,并与控制棒价值、中子通量密度分布测量值进行了比较。结果表明:NECPBamboo2.0中子群共振自屏计算可适用于不同燃耗深度、控制棒材料和燃料富集度问题,可将有效增殖系数(k_(eff))计算误差从超过300pcm(1pcm=10^(-5))降至100pcm以内,重要核素截面的误差小于2%。说明该计算平台可靠,对板状元件堆的经济性和安全性具有重要意义。 展开更多
关键词 NECP-Bamboo软件 JRR-3M研究堆 板状元件堆芯 子群方法 细网均匀化
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共轭驱动的贝叶斯-蒙特卡罗耦合辐射场重建方法研究
6
作者 郑岩 贺清明 +1 位作者 舒瀚林 曹良志 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期41-50,共10页
为实现辐射场的高效、精确重建,本研究首先基于共轭驱动的贝叶斯模型,采用构造蒙特卡罗马尔科夫链(MCMC)方法,获得放射源的空间分布以及总活度,在此基础上基于蒙特卡罗粒子输运计算响应函数并反演放射源活度的分布,最终获得辐射场分布... 为实现辐射场的高效、精确重建,本研究首先基于共轭驱动的贝叶斯模型,采用构造蒙特卡罗马尔科夫链(MCMC)方法,获得放射源的空间分布以及总活度,在此基础上基于蒙特卡罗粒子输运计算响应函数并反演放射源活度的分布,最终获得辐射场分布。数值结果表明:对于考虑衰减介质多放射源的辐射场重建问题,与直接贝叶斯方法相比,基于本文提出的贝叶斯-蒙特卡罗耦合方法进行辐射场重建,能够将辐射场剂量率相对误差小于1%的空间占比从7.8%提高至55.0%,实现了辐射场的高精度重建。 展开更多
关键词 辐射场重建 贝叶斯分析 蒙特卡罗马尔科夫链(MCMC) 蒙特卡罗方法 共轭输运计算
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基于高阶轴向多项式展开的特征面方法
7
作者 杨睿 喻宏 +1 位作者 胡赟 霍兴凯 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第1期175-184,共10页
特征面方法相比于二维耦合方法,从理论上不需要引入耦合,保证了稳定性。但特征面方法求解对象是二维面方程,数学推导较为繁琐,很难做到高阶展开。考虑到在常见反应堆中燃料棒或板的轴向尺寸往往远大于径向尺寸,可以通过简化径向展开来... 特征面方法相比于二维耦合方法,从理论上不需要引入耦合,保证了稳定性。但特征面方法求解对象是二维面方程,数学推导较为繁琐,很难做到高阶展开。考虑到在常见反应堆中燃料棒或板的轴向尺寸往往远大于径向尺寸,可以通过简化径向展开来提高轴向展开阶数,提出了一种基于轴向4阶和径向0阶多项式展开的特征面方法。首先分析了2种情形下的数学求解过程,推导得到响应矩阵和体通量的表示方法。其次设计迭代计算流程,开发计算程序。最后通过Takeda算例和C5G7算例验证本文方法的正确性。计算结果表明,借助于高阶轴向展开,Takeda算例的轴向网格尺寸可增大到10 cm,C5G7算例的轴向尺寸可增大到14.28 cm,显著提升了计算速度并降低存储需求。 展开更多
关键词 中子输运方程 特征面方法 特征线方法 高阶轴向多项式展开
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热管冷却反应堆稳态多物理场耦合不确定性分析研究
8
作者 陈依诺 张滕飞 +2 位作者 王思成 柴翔 刘晓晶 《核动力工程》 北大核心 2026年第1期25-32,共8页
本研究旨在分析和解决小型热管冷却反应堆系统中核-热-力物理场计算的复杂多物理场耦合现象的不确定性问题。研究针对中子输运、功率温度、膨胀与热应力三个模块完成数值计算建模,进一步分别训练神经网络代理模型构建多物理场耦合分析框... 本研究旨在分析和解决小型热管冷却反应堆系统中核-热-力物理场计算的复杂多物理场耦合现象的不确定性问题。研究针对中子输运、功率温度、膨胀与热应力三个模块完成数值计算建模,进一步分别训练神经网络代理模型构建多物理场耦合分析框架,使用拉丁超立方抽样方法对几何尺寸、材料温度等关键堆芯参数进行扰动,采用Sobol敏感性分析方法、蒙特卡罗不确定性分析方法进行分析。结果显示,有效增殖系数对燃料棒直径与燃料富集度敏感,基体温度对燃料棒直径、基体几何外边界参数较为敏感,膨胀后基体边界则对堆芯高度与初始几何边界参数敏感。进一步对高敏感参数进行单因素扰动试验:在燃料棒直径扰动下,有效增殖系数预测值平均下降571pcm(1pcm=10^(-5)),标准差增加159pcm,表明其存在一定负反馈及潜在不确定性放大风险;而功率温度与结构响应输出在单一几何扰动下均值小幅增加,不确定性无显著增加。研究结果为后续热管冷却反应堆设计优化提供了理论支持。 展开更多
关键词 热管冷却反应堆 多物理场耦合 不确定性分析 敏感性分析
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环形堆中子通量分布的理论解析与MCNP5验证
9
作者 杨寒 张海洋 +2 位作者 李登科 栾锋 毕权铭 《核电子学与探测技术》 北大核心 2026年第2期232-239,共8页
为填补环形堆中子通量分布理论空白,本课题基于单能中子扩散方程推导临界状态下理论解,并结合MCNP5模拟进行验证。根据内径a将环形堆分为三类:A类(a>27 cm)采用双边界零通量条件;B类(a<7 cm)取轴心中子流密度为零;C类(7 cm~27 cm... 为填补环形堆中子通量分布理论空白,本课题基于单能中子扩散方程推导临界状态下理论解,并结合MCNP5模拟进行验证。根据内径a将环形堆分为三类:A类(a>27 cm)采用双边界零通量条件;B类(a<7 cm)取轴心中子流密度为零;C类(7 cm~27 cm)提出混合权重模型。通过建立临界均匀裸堆MCNP5模型进行对比分析。结果表明:A类理论解与模拟结果在活性区的平均相对误差为23.77%;B类分布与圆柱堆零阶贝塞尔分布吻合,平均误差23.54%;C类混合权重模型成功捕捉过渡态通量特征,8 cm~12 cm内径区间误差最低(10.77%~15.19%)。特征值分析表明,Br×b与a/b呈单调递增关系,a/b>0.6时中子泄漏加剧。 展开更多
关键词 环形反应堆 中子通量密度分布 MCNP5模拟 几何曲率
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液态金属快堆分析方法与自主化软件的研发与验证
10
作者 吴宏春 郑友琦 +11 位作者 曹良志 杜夏楠 王学松 祖铁军 刘宙宇 贺清明 陈荣华 葛莉 杨睿 高鑫钊 王事喜 阿热爱 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期824-837,共14页
液态金属冷却快中子核反应堆(简称液态金属快堆)是我国核能发展“三步走”战略中承上启下的关键环节。高精度的液态金属快堆数值分析软件是提升我国快堆研发水平的基础。现阶段,我国仍沿用20世纪80、90年代以来通过消化、吸收形成的数... 液态金属冷却快中子核反应堆(简称液态金属快堆)是我国核能发展“三步走”战略中承上启下的关键环节。高精度的液态金属快堆数值分析软件是提升我国快堆研发水平的基础。现阶段,我国仍沿用20世纪80、90年代以来通过消化、吸收形成的数值分析方法与计算软件,面临着计算模型近似大、适用范围窄等技术问题,亟待理论上的突破和新一代高性能数值分析软件的研发。为此,本文针对液态金属快堆研发的关键环节,提出了一套高精度数值模拟计算的方法模型,并研发了完全自主知识产权的计算软件系统。通过中国实验快堆测量数据以及设计参数对比分析,验证了模型的正确性和计算软件的先进性。 展开更多
关键词 液态金属快堆 软件开发 堆芯物理分析 热工水力 系统分析
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基于点堆程序的微堆核-热-力耦合计算方法研究
11
作者 姜夺玉 李达 +4 位作者 胡田亮 李华琪 王立鹏 曹璐 郭树伟 《现代应用物理》 2026年第1期65-72,共8页
以空气为冷却剂的核热推进气冷微堆在运行过程中,堆芯中存在中子学、热工水力学及力学膨胀等多物理场耦合现象,严重影响堆芯安全。为准确计算微堆堆芯典型瞬态工况下功率场、温度场、位移场的时空分布,本文构建了基于点堆程序的反应堆核... 以空气为冷却剂的核热推进气冷微堆在运行过程中,堆芯中存在中子学、热工水力学及力学膨胀等多物理场耦合现象,严重影响堆芯安全。为准确计算微堆堆芯典型瞬态工况下功率场、温度场、位移场的时空分布,本文构建了基于点堆程序的反应堆核-热-力耦合计算程序。其中,中子学部分采用蒙特卡罗程序OpenMC计算堆芯功率分布,并结合点堆模型计算功率幅值变化及瞬态中子功率分布;热工与力学部分基于开源多物理耦合计算平台MOOSE子模块二次开发,实现强耦合计算。采用西安脉冲堆3.35$脉冲瞬态和金属铀-钼球壳堆热膨胀瞬态验证了程序耦合计算的正确性。结果表明,对于西安脉冲堆算例,脉冲峰值功率与平均温升的相对偏差分别约为3.9%与1.6%;对于金属铀-钼球壳堆算例,金属球壳外表面位移最大相对偏差约为0.71%。对于气冷微堆,仅考虑燃料多普勒效应时,堆芯温度迅速超出2000 K的设计安全阈值,而考虑热膨胀效应后堆芯可以稳定运行,说明对于这种快谱型微堆,热膨胀反馈效应已经成为负反馈效应的主导因素。 展开更多
关键词 点堆 微堆 核-热-力耦合 MOOSE
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美完成快中子谱钚临界试验
12
作者 张焰 伍浩松 《国外核新闻》 2026年第1期21-21,共1页
【美国奥克洛公司网站2025年12月17日报道】美国奥克洛公司(Oklo)近日宣布,其与洛斯·阿拉莫斯国家实验室(LANL)合作,在该实验室的国家临界实验研究中心(NCERC)成功完成了快中子谱钚临界实验。相关工作在战略伙伴项目(SPP)框架下实... 【美国奥克洛公司网站2025年12月17日报道】美国奥克洛公司(Oklo)近日宣布,其与洛斯·阿拉莫斯国家实验室(LANL)合作,在该实验室的国家临界实验研究中心(NCERC)成功完成了快中子谱钚临界实验。相关工作在战略伙伴项目(SPP)框架下实施,获取了一批面向工程应用的快堆燃料关键基准数据,为奥克洛推进其“冥王星”(Pluto)钚燃料试验快堆建设项目提供了重要技术支撑。本次实验使用洛斯·阿拉莫斯国家实验室现有的钚材料,在“Flattop”快中子谱临界装置上开展低功率运行测试。实验过程中,系统多次达到临界状态,并在不同功率水平和温度条件下运行,系统性获取了反应性反馈特性与功率响应数据。 展开更多
关键词 快中子谱 洛斯阿拉莫斯国家实验室 奥克洛公司
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基于SiC包覆燃料颗粒的微型反应堆全寿期内的功率分布展平研究 被引量：2
13
作者 张方园 朱贵凤 +3 位作者 邹杨 严睿 戴叶 徐洪杰 《核技术》 北大核心 2025年第9期165-175,共11页
近年来,全球对核电站可持续性和灵活性的需求日益增加,微型反应堆具备体积小、灵活性高、安全性高、适应性强、维护需求低等不可替代的优势,能够为大型电网无法覆盖的地区供电,因而成为核能方向的研究热点。SiC基车载式气冷微堆(SiC-bas... 近年来,全球对核电站可持续性和灵活性的需求日益增加,微型反应堆具备体积小、灵活性高、安全性高、适应性强、维护需求低等不可替代的优势,能够为大型电网无法覆盖的地区供电,因而成为核能方向的研究热点。SiC基车载式气冷微堆(SiC-based Vehicular Micro Reactor,SVMR)专为偏远地区提供电力服务,其堆芯设计紧凑,具有燃料装载能力强及高燃耗深度的优势。然而,由于反射层具有较强的中子慢化能力,大量中子经慢化后返回活性区边缘,致使该区域中子通量升高,功率密度显著增大,最终导致堆芯径向功率峰因子(Power Peak Factor,PPF)超过安全限值2.10,影响反应堆的安全运行。因此,本文将以保证堆芯燃料经济性为前提,对SVMR的径向功率分布进行优化分析,使其满足热工设计准则。计算了临界运行工况下,堆芯全寿期内的功率分布,发现控制鼓的旋转对径向功率分布会产生显著影响。本文基于考虑控制鼓旋转的临界运行工况,分别采取改变反射层厚度、添加可燃毒物、富集度分区、燃料装量分区4种方法对SVMR运行期间的功率分布进行展平。最终结果表明,添加可燃毒物和燃料装量分区能够同时满足SVMR的中子学和热工设计目标。但相比之下,燃料装量分区法展现出更高的灵活性,能够在保证堆芯燃料利用效率的同时,实现不同的功率展平效果,为后续的研究工作提供更多参考。 展开更多
关键词 SiC基气冷微堆 功率分布展平 功率峰因子 燃耗深度 中子经济性
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“双碳”背景下我国核电装备的发展机遇及挑战 被引量：2
14
作者 唐传宝 柴晓明 +4 位作者 朱勇辉 何晓强 付国忠 于泽源 李睿 《核动力工程》 北大核心 2025年第5期205-210,共6页
核电是安全、经济、高效的清洁能源,能够有效支持我国“碳达峰、碳中和”的国家战略,其中,核电装备是支持核电实现主要功能的核心。本文分析了我国核电的发展情况,阐述了核电装备的发展现状,针对发电、多用途应用两个方向分析了核电装... 核电是安全、经济、高效的清洁能源,能够有效支持我国“碳达峰、碳中和”的国家战略,其中,核电装备是支持核电实现主要功能的核心。本文分析了我国核电的发展情况,阐述了核电装备的发展现状,针对发电、多用途应用两个方向分析了核电装备的发展机遇,从现有核电装备性能提升、面向新型反应堆的装备研发、产业链建立及转型等方面提出了核电装备面临的挑战,并给出了发展建议,为我国核电装备的高质量发展提供了一定参考。 展开更多
关键词 核电装备 产业链 机遇 挑战 发展建议
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基于非支配排序遗传算法NSGA-Ⅲ的多目标屏蔽智能优化研究 被引量：2
15
作者 王梦琪 郑征 +3 位作者 梅其良 彭超 高静 周岩 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期422-428,共7页
本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化... 本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化的屏蔽方案。基于优化后的屏蔽方案,建立真实的三维蒙特卡罗计算模型,和基于混凝土、聚乙烯或含硼硅树脂的方案进行对比,评估优化方案的屏蔽效果。评价指标包括屏蔽厚度、重量、总剂量率和价格等。结果显示,基于所开发的多目标屏蔽智能优化方法优化得到的方案各有特点,包含了多个优选的方案,为设计者提供了更丰富的选择。 展开更多
关键词 多目标优化算法 屏蔽 乏燃料运输船舶 第3代非支配排序遗传算法
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核电站主控室后备盘马赛克设备国产化改造方案研究
16
作者 张伟 宋立平 +1 位作者 郑云飞 邓思远 《自动化博览》 2025年第12期106-109,共4页
马赛克设备是一种以模块化工程塑料单元为基础,通过格栅框架拼装成屏,并集成显示与控制元件的工业监控系统,被广泛应用于核电站主控室后备盘。早期核电站多采用英国埃尔比福斯特马赛克设备,但其存在供货周期不可控的问题。为此,本文以... 马赛克设备是一种以模块化工程塑料单元为基础,通过格栅框架拼装成屏,并集成显示与控制元件的工业监控系统,被广泛应用于核电站主控室后备盘。早期核电站多采用英国埃尔比福斯特马赛克设备,但其存在供货周期不可控的问题。为此,本文以英国埃尔比福斯特和北京广利核系统工程有限公司(广利核)的马赛克设备为研究对象,从安装辅件(格栅材质、结构、拼接方式)、物理特性(设备种类、面板尺寸、外壳结构、接线方式)及电气特性(供电)等方面对两者进行了对比分析。研究表明,广利核国产设备在继承埃尔比福斯特设计理念的基础上进行了优化改进,两者核心功能与性能指标相近。基于对比结果,本文详细制定了针对不同马赛克设备类型的安装方式和接线方式的改造实施方案。研究证实,国产方案通过合理的格栅及线缆替换策略,能有效解决进口设备供货瓶颈,可实现国产马赛克设备对进口设备的无缝改造,保障了核电站主控室后备盘系统安全可靠运行,具有重要工程应用价值。 展开更多
关键词 核电站主控室后备盘 马赛克设备 改造方案 安装方式 接线方式
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基于经典分子动力学模拟的热中子散射数据产生方法 被引量：2
17
作者 王立鹏 孔令体 +4 位作者 姜夺玉 胡田亮 曹璐 黄海龙 李达 《现代应用物理》 2025年第2期52-61,共10页
为解决慢化剂材料中子学的精确模拟所需高可靠的热中子散射数据产生问题,以最简单的Al晶体为例,利用基于经典分子动力学模拟的时间关联函数方法来研究慢化剂材料的热中子散射截面变化规律,分析辐照可能引起的级联损伤行为(空位、置换原... 为解决慢化剂材料中子学的精确模拟所需高可靠的热中子散射数据产生问题,以最简单的Al晶体为例,利用基于经典分子动力学模拟的时间关联函数方法来研究慢化剂材料的热中子散射截面变化规律,分析辐照可能引起的级联损伤行为(空位、置换原子、间隙原子)对声子态密度和截面的影响,提出一种温度相关声子态密度的热中子散射数据产生方法,弥补第一性原理晶格动力学难以考虑声子振动温度效应的缺陷,可为高精度热中子散射数据的制备提供参考。 展开更多
关键词 经典分子动力学 辐照损伤 声子态密度 热中子散射 截面
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医用同位素试验堆关键技术
18
作者 李庆 张劲松 +3 位作者 张玉龙 聂华刚 陈云明 焦保良 《核动力工程》 北大核心 2025年第5期1-11,共11页
建设溶液型医用同位素试验堆用于生产^(99)Mo、^(131)I等同位素,是解决我国医用同位素市场供应自主可控的重要举措之一。本文简要介绍了医用同位素的应用情况、生产原理与生产方式,以及国内外均匀溶液堆的发展概况。较全面、系统地阐述... 建设溶液型医用同位素试验堆用于生产^(99)Mo、^(131)I等同位素,是解决我国医用同位素市场供应自主可控的重要举措之一。本文简要介绍了医用同位素的应用情况、生产原理与生产方式,以及国内外均匀溶液堆的发展概况。较全面、系统地阐述了医用同位素试验堆的系统构成、设计情况,具体包括反应堆及主要系统、同位素提取工艺系统、配套系统等;同时对设计中所关注的反应性稳定性、辐射防护设计、防止燃料溶液沉淀、结构材料耐腐蚀、燃料溶液临界安全、同位素提取工艺、铀回收技术、燃料纯化技术、放射性废气处理技术等主要关键技术问题进行了较详细的说明。 展开更多
关键词 同位素 反应堆 临界安全 同位素提取工艺 燃料纯化
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基于多次碰撞源的离散纵标射线效应减弱方法研究
19
作者 郑征 李翔 +2 位作者 梅其良 黎辉 王梦琪 《核动力工程》 北大核心 2025年第1期36-40,共5页
本研究旨在探讨通过蒙特卡罗(MC)方法计算多次碰撞源分布,以减轻离散纵标(SN)方法中的射线效应,尤其是在处理包含局部源、低密度或真空区域的模型时。采用MC方法计算多次碰撞源分布,并利用Kobayashi基准题对多次碰撞源和首次碰撞源的射... 本研究旨在探讨通过蒙特卡罗(MC)方法计算多次碰撞源分布,以减轻离散纵标(SN)方法中的射线效应,尤其是在处理包含局部源、低密度或真空区域的模型时。采用MC方法计算多次碰撞源分布,并利用Kobayashi基准题对多次碰撞源和首次碰撞源的射线效应减弱方法进行了初步验证和分析。通过混合并行技术(消息传递接口MPI+开放式多处理器OpenMP)提高计算效率,减少负载不平衡问题。研究表明,MC多次碰撞源方法在抑制SN方法中局部源问题的射线效应方面表现优异,能够显著减少计算中的非物理震荡,提高计算精度。当碰撞次数达到3次以上时,计算偏差降低至10%以下。此外,采用混合并行技术后,120个线程的并行计算效率达到80%以上。尽管在计算时间上略有不足,该方法在处理复杂几何和物理条件下展现了较大的潜力,是一种有前景的射线效应减弱方法。 展开更多
关键词 蒙特卡罗 离散纵标 多次碰撞源 首次碰撞源 射线效应 混合并行
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基于栅元嵌套网格的停堆剂量率方法初步验证及应用
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作者 郑征 夏春梅 +4 位作者 梅其良 解均涵 史涛 高静 王梦琪 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第9期118-124,共7页
停堆剂量率计算分析是核反应堆辐射安全的重要内容。为了分析车载微型移动核电源的停堆剂量率,研究了基于栅元嵌套网格的停堆剂量率计算方法。该方法在严格两步法的计算框架下,对活化光子源的抽样方法进行了改进。通过构建几何简单的包... 停堆剂量率计算分析是核反应堆辐射安全的重要内容。为了分析车载微型移动核电源的停堆剂量率,研究了基于栅元嵌套网格的停堆剂量率计算方法。该方法在严格两步法的计算框架下,对活化光子源的抽样方法进行了改进。通过构建几何简单的包围盒,抽样得到源栅元内的粒子分布,从而提高了抽样效率和精度。在国际热核聚变实验堆(ITER)停堆剂量率基准题中进行了验证,该方法与参考解符合较好。基于该方法开展了兆瓦级车载微型移动核电源Megapower的停堆剂量率分析,计算结果表明热管贯穿端剂量率水平相对较高。该方法可用于反应堆停堆剂量率的计算分析,能够准确评估结构材料活化源及其产生的剂量率,对于反应堆屏蔽设计、维修计划的制定及退役具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 停堆剂量率 严格两步法 源粒子抽样 ITER基准题 Megapower
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