Ценим
ПРОШЛОЕ,
работаем
на БУДУЩЕЕ

70 лет со дня пуска Первой в мире АЭС

Научная информация

Книги, препринты, материалы конференций

Некоторые особенности расчета критических сборок с использованием кодов Монте-Карло в групповом и детальном представлении нейтронных сечений

УДК 621.039.51.17

Читать препринт полностью

Авторы

Андрианова О.Н., Жердев Г.М., Мантуров Г.Н., Теплухина Е.С.

Аннотация

Потребность создания взаимосогласованных расчетных моделей для прецизионных и инженерных нейтронно-физических кодов обусловлена требованиями к аттестации и верификации программного и константного обеспечения в соответствии с Положением о проведении верификации и экспертизы программных средств по направлению «Нейтронно-физические расчеты» (РБ-061-11). Ключевым требованием является реализация методически прозрачной и воспроизводимой процедуры оценки методической и константной компонент погрешности расчёта, которая может быть выполнена только при наличии взаимосогласованных расчетных моделей. В работе на примере серии измерений, выполненных на трех критических конфигурациях БФС-61, обсуждаются факторы, которые необходимо учитывать при создании такого рода моделей, и особенности их применения для расчетов нейтронно-физических характеристик критических сборок БФС. Также продемонстрированы улучшенные функциональные возможности актуализированного программного и константного обеспечения для расчетно-экспериментального анализа интегральных экспериментов на БФС (РОСФОНД/БНАБ-РФ, CONSYST, MMK), позволяющие существенно сократить время и минимизировать вероятность возникновения ошибок при составлении взаимосогласованных расчетных моделей для различных кодов и корректно оценивать методическую и константную компоненты погрешности расчетов в соответствии с РБ-061-11.

Ключевые слова

смешанное уран-плутониевое топливо, интегральные эксперименты, стенд БФС, оценка точности, эффективный коэффициент размножения, константная погрешность, метод Монте-Карло, библиотека оцененных нейтронных данных РОСФОНД, БНАБ-РФ, спектральные индексы, интегральный показатель эффективности.

Список литературы

1. РБ-061-11 «Положение о проведении верификации и экспертизы программных средств по направлению «Нейтронно-физические расчеты».

2. “MCNP – A General Monte Carlo Neutron-Particle Transport Code“. Version 5. X-5 Monte Carlo Team, Los Alamos National Laboratory, April 2003.

3. Gomin E.A, Gurevich M.I., Maiorov L.V. Status of MCU. Programme and Book of Abstracts. Advanced Monte Carlo on Radiation Physics, Particle Transport Simulation and Applications, Monte Carlo 2000, October 23 – 26, 2000, pp. 2003 – 2004, Lisbon, Portugal.

4. Блыскавка А.А., Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Программный комплекс CONSYST/ММККENO для расчета ядерных реакторов методом Монте-Карло в многогрупповом приближении с индикатрисами рассеяния в Рn-приближении: Препринт ФЭИ-2887. – Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2001.

5. Жердев Г.М., Кислицина Т.С., Николаев М.Н. Система комбинированных констант РОКОКО. Современное состояние, результаты тестирования с геометрическим модулем ММК// Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2018. № 2. С. 47-57.

6. Жердев Г.М., Кислицина Т.С., Мантуров Г.Н. Комплекс программ ММК-РФ для прецизионных расчетов нейтронных и гамма-полей с константами БНАБ-РФ и РОСФОНД // Сборник тезисов докладов. – V МНТК НИКИЭТ-2018, С. 241.

7. Абагян Л.П., Базазянц Н.О., Бандаренко И.И., Николаев М.Н. Групповые константы для расчета ядерных реакторов. — М., Атомиздат, 1964.

8. Николаев М.Н., Рязанов Б. Г., Савоськин М.М., Цибуля А.М. Многогрупповое приближение в теории переноса нейтронов. — М., Энергоатомиздат, 1984.

9. Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Программа подготовки констант CONSYST. Описание применения: Препринт ФЭИ-2828. — Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2000.

10. Rozhikhin Y., Semenov M. BFS-61 Assemblies: Critical Experiments of Mixed Plutonium, Depleted Uranium, Graphite and Lead with Different Reflectors, ICSBEP, NEA/NSC/DOC/(95)03/VI.

11. Rozhikhin Y., Semenov M. BFS-61 Assemblies: Experimental Model of Lead-Cooled Fast Reactors with Core of Metal Plutonium-Depleated Uranium Fuel and Different Reflectors. BFS1-LMFR-EXP-002, IPRhEP, NEA/NSC/ DOE(2006).

12. Андрианова О.Н., Мантуров Г.Н., Рожихин Е.Ю. Применение неаналоговых методов в коде MCNP для расчетного анализа измерений скоростей реакций на критических сборках БФС // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2016. № 2. С. 66—76.

13. Андрианова О.Н., Дулин В.А., Михайлова И.В., Андрианов А.А. Расчетно-экспериментальный анализ скорости реакций Pu, Np, Am, Cm на критиче- ских стендах БФС // Атомная энергия. 2017. Т. 122. № 5. С. 243—248.

14. Свидетельство № 2016612435 от 26.02.2016 о гос. регистрации программы для ЭВМ SUBGRAN / Жердев Г.М., Мантуров Г.Н., Цибуля А.М.

15. Андрианова О.Н. Методические аспекты оценки составляющей погрешности в расчетах реакторных характеристик, обусловленной резонансной структурой нейтронных сечений // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядер- но-реакторные константы. 2017. № 1. С. 74—86.

16. Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Система групповых констант БНАБ-93. Часть 1: Ядерные константы для расчета нейтронных и фотонных полей излучений // Вопросы атомной науки и техники: Серия: Ядерные константы. 1996. Вып. 1. С. 59.

17. Свидетельство № 2016612865 от 11.03.2016 о гос. регистрации программы для ЭВМ CONSYST-RF / Кощеев В.Н., Ломаков Г.Б., Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Семенов М.Ю., Цибуля А.М.

18. Свидетельство № 2014612958 от 13.03.2014 о гос. регистрации программы для ЭВМ CONSYST-БР / Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М., Кощеев В.Н., Семенов М.Ю.

19. Свидетельство № 2013612298 от 13.03.2014 о гос. регистрации программы для ЭВМ CONSYST / Мантуров Г.Н., Цибуля А.М., Николаев М.Н., Кощеев В.Н., Семенов М.Ю.

20. Кощеев В.Н., Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М. Библиотека групповых констант БНАБ-РФ для расчетов реакторов и защиты // Известия выс- ших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2014. № 3. С. 93—101.

21. Андрианова О.Н., Головко Ю.Е., Рожихин Е.В., Якунин А.А. Верификация библиотеки констант БНАБ-РФ на модельных задачах и специально отобранных бенчмарк-экспериментах. Ядерная физика и инжиниринг. 2012. Т. 3. № 2. С. 120.

22. Андрианова О.Н., Головко Ю.Е., Мантуров Г.Н. Верификация константного обеспечения РОСФОНД/БНАБ-РФ в расчетах международного теста OECD/NEA по критической безопасности систем с МОКС-топливом. Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2018. № 3. С. 160-170.

23. Жердев Г.М., Николаев М.Н., Блыскавка А.А. Аннотация вычислительной системы СКАЛА: Препринт ФЭИ-2960. Обнинск, ГНЦ РФ – ФЭИ. 2001.

24. ROSFOND — Russian neutron library. (2010) Available at: https://www.nndc.bnl.gov/exfor/endf00.jsp (01.04.2019).

25. Свидетельство № 2014612579 от 28.02.2014 о гос. регистрации программы для ЭВМ MMKC/ Блыскавка А.А., Раскач К.Ф., Жемчугов Е.В., Мантуров Г.Н., Николаев М.Н., Цибуля А.М., Семенов М.Ю.

26. Усачев Л.Н., Бобков Ю.Г. Теория возмущений и планирование эксперимента в проблеме ядерных данных для реакторов. — М., Атомиздат, 1980.

Препринт ФЭИ – 3288, Обнинск, АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», 2019, 24 с.