Комплексное математическое моделирование нейтронно-физических процессов на основе системного подхода

• Автор: Тихомиров, Георгий Валентинович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 335 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Г лава 1. Нейтронно-физические расчеты с позиции системного подхода

1.1. От общей теории систем к целостному методу

1.2. Проблема сохранения ядерных знаний

1.3. Тенденции в области НФР

1.3.1. Термины и определения

1.3.2. Подходы к моделированию нейтронно-физических 30 процессов

1.3.3. Этапы развития нейтронно-физических расчетов

1.3.4. Виды деятельности в области НФР

1.4. Задачи нейтронно-физического расчета

1.4.1. Система объекта с нейтронным источником
1.4.2. Классификация задач НФР
1.4.3. Тестовые задачи НФР
1.4.4. Особенности комплексных задач НФР 96 Глава 2. Вероятностный метод дискретных ординат и его программная 101 реализация
2.1. Вероятностный метод дискретных ординат (ВМДО)
2.2. ВМДО для задач с локализованными источниками нейтронов
2.2.1. Особенности задач с локализованными источниками 108 нейтронов
2.2.2. Источник первых столкновений
2.2.3. Алгоритм учета анизотропии рассеяния
2.2.4. Алгоритм анализа влияния области системы на 117 формирование нейтронного поля в ней
2.3. Комплекс программ GERA
2.3.1. Описание комплекса программ GERA
2.3.2. Результаты верификации и использования комплекса 122 программ GERA

Глава 3. Комплексы программ НФР
3.1. Примеры комплексных задач моделирования нейтронно- 149 физических процессов
3.2. Общие подходы к проектированию комплексов программ
3.3. Комплекс программ МССХХЖ
3.3.1. Общая схема комплекса программ МССООЯ
3.3.2. Алгоритм эффективного выбора областей выгорания
3.3.3. Результаты верификации комплекса программ МССООЯ
3.4. Комплекс программ БС-МС
3.4.1. Общая схема комплекса программ 8С-МС
3.4.2. Результаты верификации комплекса программ 8С-МС
Глава 4. Результаты моделирования систем с нейтронными 191 источниками
4.1. Экспериментальные установки НИЯУ МИФИ
4.1.1. Подкритические стенды кафедры «Теоретической и 196 экспериментальной физики ядерных реакторов» НИЯУ МИФИ
4.1.2. Колодезный счетчик нейтронных совпадений
4.1.3 Нейтронные фильтры в ГЭК-10 ИРТ МИФИ для
коллаборации РЭД
4.1.4. Счетчик нейтронов в магнитном спектрометре ПАМЕЛА
4.2. Датчик прямой зарядки в ВВЭР
4.3 Результаты анализа различных топливных циклов
4.3.1. Примеры топливных циклов с глубоким выгоранием
4.3.2. Методика сравнительного анализа топливных циклов с 245 точки зрения возможности топливного цикла с самовоспроизводством делящихся ядер
4.3.3. Обоснование возможности осуществления ториевого 248 топливного цикла с самовоспроизводством делящихся ядер в

тяжеловодном реакторе
4.4. Анализ условий трансмутации минорных актиноидов
4.5. Радиальное распределение выгорания в топливной таблетке
Г лава 5. Нейтронно-физические расчеты и учебный процесс
5.1. Информационно-справочная система «Онтологии НФР»
5.2. Система поддержки лабораторных работ на уникальном 280 экспериментальном оборудовании в области ЯЭУ
5.3. Магистерская программа «Математическое моделирование 300 нейтронно-физических процессов»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

макроскопическое сечение взаимодействия нейтронов с ядрами среды, которое является суммой сечений различных процессов:
2 = +^с + 2/ +2,„ +^п,2п +•••
Нижние индексы в парциальных сечениях обозначают следующие процессы:
е1 - упругое рассеяние; с - радиационный захват;
5 - деление;
ш - неупругое рассеяние; п,2п - реакция (п, 2п).
2(?,Е) - полное макроскопическое сечение взаимодействия нейтрона с энергией Е в пространственной точке г представляет собой вероятность взаимодействия нейтрона на единичном пути. Средняя длина пробега
нейтрона в веществе без столкновений £ равна: I
Размерность макроскопического сечения: [2]

Если умножить скорость взаимодействия на интервал времени Ад то получим уменьшение нейтронов в единичном фазовом объеме в окрестности фазовой точки (г,П,Е) за счет столкновений с ядрами среды:
Источник рассеяния характеризует появление нейтронов в фазовом объеме за счет процессов упругого и неупругого рассеяния, а также других реакций взаимодействия нейтронов с ядрами среды, в которых среди продуктов есть нейтроны: (п, 2п), (п, Зп), (п, пр) и др. До столкновения с ядром в окрестности пространственной точки 7 нейтрон имел направление полета П' и энергию Е', после столкновения он оказался в единичном фазовом объеме в окрестности фазовой точки (гДЕ):