高通量工程试验堆(High Flux Engineering Test Reactor,HFETR)因其高中子通量密度,用于生产各种医用同位素。针对HFETR堆芯结构复杂、非均匀性强、辐照环境变化较大的特点,以“确定论燃料管理-蒙特卡罗粒子输运-产额”耦合计算的策略...高通量工程试验堆(High Flux Engineering Test Reactor,HFETR)因其高中子通量密度,用于生产各种医用同位素。针对HFETR堆芯结构复杂、非均匀性强、辐照环境变化较大的特点,以“确定论燃料管理-蒙特卡罗粒子输运-产额”耦合计算的策略建立了一套适用于不同类型同位素产额精确计算模型及方法。该方法首先通过研究堆专用燃料管理程序完成堆芯装载设计与燃耗计算,获得各时间步的燃料燃耗分布及临界棒位等参数,然后利用自编程序实现自动化全堆精细化建模,并利用蒙特卡罗方法完成输运计算。通过计算获得每一时间步下样品中不同核素与中子的反应率,通过产额求解程序与三维粒子输运蒙卡程序进行耦合,计算出下一个时间步样品内关键核素的含量变化情况,并对换料停堆和从出堆到测量期间的衰变损耗进行计算。该方法综合考虑了HFETR运行期间控制棒变化、燃料燃耗变化及计算燃耗步长的影响,利用HFETR已获得的同位素生产实验结果验证该套计算程序的准确性,对辐照88Sr生产89Sr产额的计算偏差为5.41%,对辐照生产32P产额的计算偏差为4.90%,对辐照生产177Lu产额的计算偏差为5.66%,与实验结果相比同位素产额计算偏差均在6%以内,证明该方法提高了同位素产额计算的精度,能够适用于研究堆生产同位素产额准确评估问题。展开更多
文摘高通量工程试验堆(High Flux Engineering Test Reactor,HFETR)因其高中子通量密度,用于生产各种医用同位素。针对HFETR堆芯结构复杂、非均匀性强、辐照环境变化较大的特点,以“确定论燃料管理-蒙特卡罗粒子输运-产额”耦合计算的策略建立了一套适用于不同类型同位素产额精确计算模型及方法。该方法首先通过研究堆专用燃料管理程序完成堆芯装载设计与燃耗计算,获得各时间步的燃料燃耗分布及临界棒位等参数,然后利用自编程序实现自动化全堆精细化建模,并利用蒙特卡罗方法完成输运计算。通过计算获得每一时间步下样品中不同核素与中子的反应率,通过产额求解程序与三维粒子输运蒙卡程序进行耦合,计算出下一个时间步样品内关键核素的含量变化情况,并对换料停堆和从出堆到测量期间的衰变损耗进行计算。该方法综合考虑了HFETR运行期间控制棒变化、燃料燃耗变化及计算燃耗步长的影响,利用HFETR已获得的同位素生产实验结果验证该套计算程序的准确性,对辐照88Sr生产89Sr产额的计算偏差为5.41%,对辐照生产32P产额的计算偏差为4.90%,对辐照生产177Lu产额的计算偏差为5.66%,与实验结果相比同位素产额计算偏差均在6%以内,证明该方法提高了同位素产额计算的精度,能够适用于研究堆生产同位素产额准确评估问题。
