Generation of Program-wise Reactor Physics Data Libraries from the Evaluated Nuclear Data Libraries

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1997
Major/Subject
Ydin- ja energiatekniikka
Mcode
Tfy-56
Degree programme
Language
fi
Pages
58
Series
Abstract
VTT Energialla on käytössään laaja reaktorifysiikan laskentaohjelmisto. Reaktorifysiikan laskentaohjelmat lukevat ohjelmakohtaisia ydinvakiokirjastoja, jotka perustuvat evaluoituihin perusydinvakiokirjastoihin. Diplomityön tarkoituksena oli selvittää, kuinka reaktorifysiikan laskentaohjelmien neutroniydinvakiokirjastoja luodaan NJOY-prosessointiohjelmalla evaluoiduista perusydinvakiokirjastoista ENDF/B-VI.3 ja JEF-2.2. Ydinreaktorin toiminta määräytyy sen neutronivuojakauman perusteella. Neutronit vuorovaikuttavat väliaineen kanssa monin eri tavoin. Vuorovaikutuksia kuvaavat suureet, esimerkiksi vaikutusalat, määritetään kokeellisesti. Mittaustulokset yhdistetään teoreettisiin malleihin ja saadut tulokset kootaan laajoiksi evaluoiduiksi perusydinvakiokirjastoiksi. Reaktorifysiikan keskeinen ongelma on neutronien kuljetusyhtälön ratkaiseminen. Yhtälön ratkaisemiseksi on kehitetty approksimatiivisia menetelmiä, jotka vaikuttavat ohjelmakohtaisten ydinvakiokirjastojen sisältöön. Todennäköisyyslaskentaan pohjautuva Monte Carlo -tekniikka on tarkimpia menetelmiä. Jos pyritään sekä systeemin tarkkaan kuvaamiseen että pieneen tilastolliseen hajontaan, Monte Carlo -simulaatiot vievät paljon laskenta-aikaa, mikä rajoittaa niiden käyttöä. Tässä työssä luotiin NJOY-94.35:lla jatkuvaenergisiä ACE-formaatin neutroniydinvakiokirjastoja Monte Carlo -tekniikkaan perustuvalle MCNP-ohjelmalle 300, 600 ja 900 K lämpötiloissa. Kirjastojen luotettavuutta testattiin lukuisilla MCNP4A-simulaatioilla. ENDF/B-VI.3 -perusydinvakiokirjastoon perustuvaa 300 K:n neutroniydinvakiokirjastoa verrattiin MCNP:n viralliseen kirjastoon ENDF60:een. Vertailun perusteeksi otettiin molemmilla kirjastoilla laskettu efektiivinen kasvutekijä k_eff kolmelle erilaiselle sauvanipulle. Luodulla 300 K:n kirjastolla saatiin 150 - 350 pcm korkeampia kasvutekijän k_eff arvoja kuin ENDF60-kirjastoa käyttäen. ENDF/B-VI.3 sisältää uuden evaluaation U-235:11e, mikä selittää laskettujen kasvutekijöiden erot. Reaktiivisuuden Doppler-kerroin on eräs tärkeimmistä parametreista kevytvesireaktorien turvallisuusanalyyseissä. Korkean lämpötilan neutroniydinvakiokirjastoja käytettiin R. D. Mostellerin ryhmän määrittelemien reaktiivisuuden Doppler-kertoimen koetintehtävien laskentaan. ENDF/B-VI.3:een perustuvaa neutroniydinvakiokirjastoa käyttäen saadut efektiiviset kasvutekijät olivat 0,4 - 0,6 % suurempia kuin Mostellerin tulokset. JEF-2.2 -kirjastoon perustuvaa neutroniydinvakiokirjastoa käyttäen saatiin Mostellerin tuloksia 0,6 - 0,8 % suurempia kasvutekijöitä. Kasvutekijöistä lasketut reaktiivisuuden Doppler-kertoimet vastasivat melko hyvin Mostellerin tuloksia. NJOY on asiantuntijan käyttämänä tehokas ja luotettava ydinvakioiden prosessointiohjelma
Description
Supervisor
Salomaa, Rainer
Thesis advisor
Anttila, Markku
Keywords
Other note
Citation