(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211046384.1 (22)申请日 2022.08.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115130330 A (43)申请公布日 2022.09.30 (73)专利权人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西 路28号 (72)发明人 王永平　郑友琦　杜夏楠　吴宏春　 曹良志　 (74)专利代理 机构 西安智大知识产权代理事务 所 61215 专利代理师 何会侠 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 111/08(2020.01) (56)对比文件 CN 107273 582 A,2017.10.20 审查员 刘莹莹 (54)发明名称 一种含气泡介质的中子 输运计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种含气泡介质的中子输运 计算方法， 首先分别计算核反应堆活性区内各个 网格中气泡区域和非气泡区域的宏观中子反应 截面； 根据各网格内气泡尺寸， 计算气泡区域和 非气泡区域间的中子碰撞概率； 利用中子碰撞概 率计算网格内气泡区域和非气泡区域的中子通 量密度； 最后， 通过通量 ‑体积权重对网格中气泡 区域和非气泡区域的宏观中子反应截面加权平 均获得网格的均匀化宏观中子 反应截面， 从而考 虑了气泡区域和非气泡区域的通量分布的区别， 提供了准确的均匀化中子 反应截面， 提高了后续 中子输运计算的精度。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115130330 B 2022.12.09 CN 115130330 B 1.一种含气泡介质的中子输运计算方法， 其特征在于： 首先分别计算核反应堆活性区 网格内气泡区域和非气泡区域的宏观中子反应截面， 根据各网格内气泡尺寸计算气泡区域 和非气泡区域间的中子碰撞概率， 利用中子碰撞 概率计算网格内气泡区域和非气泡区域的 中子通量密度， 通过通量 ‑体积权重获得网格内的均匀化宏观中子反应截面， 包括如下步 骤： 步骤1： 对于每个计算网格， 分别利用公式(1)和公式(2)计算气泡区域和非气泡区域的 宏观中子反应截面： 式中： Σg——气泡区域的宏观中子反应截面； I——气泡区域的核素总数； i——气泡区域的第i种核素； Ng,i——气泡区域第i种核素的核子密度； σg,i——气泡区域第i种核素的微观中子反应截面； Σl——非气泡区域的宏观中子反应截面； J——非气泡区域的核素总数； j——气泡区域的第j种核素； Nl,j——非气泡区域第j种核素的核子密度； σl,j——非气泡区域第j种核素的微观中子反应截面； 步骤2： 根据各网格内气泡尺寸， 计算气泡区域和非气泡区域间的中子 碰撞概率； 根据各网格内气泡尺寸， 计算出气泡的中子穿透概 率和中子逃脱概 率为： 式中： T——气泡的中子穿透概 率， 即中子进入气泡后能飞出气泡的概 率； E——气泡的中子逃脱概 率， 即气泡内的中子未 经碰撞逃脱气泡的概 率； Σg,tr——气泡区域的宏观中子 输运截面； R——气泡的平均半径； 计算气泡区域和非气泡区域间的中子 碰撞概率： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115130330 B 2式中： Pg→l——气泡区域到非气泡区域的中子 碰撞概率； Pl→l——非气泡区域到非气泡区域的中子 碰撞概率； Pg→g——气泡区域到气泡区域的中子 碰撞概率； Pl→g——非气泡区域到气泡区域的中子 碰撞概率； Σl,tr——非气泡区域的宏观中子 输运截面； λ——非气泡区域的平均弦长； 步骤3： 利用中子 碰撞概率计算网格内气泡区域和非气泡区域的中子通 量密度； 利用中子 碰撞概率， 建立以下气泡区域和非气泡区域的中子平衡方程： 式中： φg——气泡区域的中子通 量密度； Σg,s——气泡区域的宏观中子 散射截面； φl——非气泡区域的中子通 量密度； Σl,s——非气泡区域的宏观中子 散射截面； keff——核反应堆的中子有效增殖因数； 方程(9)和方程(10)包含的未知量为φg和φl， 两个方程两个未知数， 因此通过求解获 得气泡区域的中子通 量密度φg和非气泡区域的中子通 量密度φl； 步骤4： 通过通量 ‑体积权重对 网格中气泡区域和非气泡区域的宏观中子反应截面加权 平均获得网格内的均匀 化宏观中子反应截面， 从而进行后续中子输运计算， 获得各网格内 的中子通 量密度； 网格内的均匀化宏观中子反应截面计算式为： 式中：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115130330 B 3