含反射层的深次临界系统k-α迭代计算方法研究

瞬发中子时间常数α本征值能定量描述核装置内中子的时间渐进行为,对动态实验研究具有重要价值.k-α迭代法是常用的α本征值计算方法,但在含反射层或慢化剂的深次临界系统经中常计算失败.本文分析k-α迭代法在含反射层的深次临界系统中计算失败的原因,针对性地发展了一种低能中子预处理方法,一定程度上解决了含反射层的深次临界系统k-α迭代法计算失败的问题,拓宽了k-α迭代法使用范围.低能中子预处理方法通过减方差技巧调整权重,对低权重低能中子进行赌分裂,对高权重低能中子进行分裂.基于现有中子光子输运蒙特卡罗模拟程序NPTS,采用改进的k-α迭代法开发了α本征值的计算功能.数值结果显示,本文在NPTS程序上开发的α本征值计算结果与MCNP4C结果在不确定度范围内一致,样本数方差更小.针对k-α迭代法在含有反射层的深次临界系统中计算困难的问题,通过与脉冲衰减法直接拟合的α本征值对比,验证了改进k-α迭代法的有效性和准确性.