Верификация нейтронных данных основных реакторных материалов из библиотеки росфонд на интегральных экспериментах

УДК: 
УДК 621.039.51.17

Номер журнала:

Аннотация: 

В настоящее время существенно обновились практически все существующие в мире библиотеки оцененных нейтронных данных: в США – ENDF/B-VII, в Европе – JEFF-3.1, в Японии – JENDL-4, в Китае – CENDL-4, в России – РОСФОНД. Эти библиотеки интенсивно тестируются на предмет их предпочтительного использования в прикладных задачах. Как правило, тестирование библиотек нейтронных данных проводится в расчетах критичности отобранных особым образом бенчмарк-моделей из международного справочника ISCBEP Handbook. Имеются и другие источники информации для тестирования нейтронных данных. К ним относятся одногрупповые сечения, полученные путем взвешивания на стандартных спектрах деления, и сечения увода нейтронов под порог реакции, используемой в качестве детектора: деление на 238U и 237Np или (n,p)-реакция на 27Al.
В статье представлены результаты тестирования данных для основных топливных реакторных материалов 235U, 238U, 239Pu наряду с традиционными расчетами критичности отобранных бенчмарк-моделей.
На первом этапе нейтронные данные для материалов 235U, 238U, 239Pu (резонансные интегралы, одногрупповые сечения, сечения увода под порог) для четырех современных библиотек ENDF/B-VII.1, JEFF-3.1.1, JENDL-4.0 и РОСФОНД сравнивались с экспериментальными данными. На втором этапе верификации нейтронные данные проверялись в расчетах критичности отобранных наборов бенчмарк-экспериментов из справочника ICSBEP Handbook. Критериями отбора бенчмарк-экспериментов служили простота бенчмарк-модели, представительность по величине водород-топливного отношения, полнота описания. Были отобраны бенчмарк-эксперименты для области спектра как быстрых, так и тепловых нейтронов. В списке бенчмарк-моделей содержатся 62 конфигурации с высокообогащенным и 49 моделей с низкообогащенным урановым топливом и 102 модели с плутониевым топливом.
Результаты верификационных расчетов показали хорошую согласованность принятых оценок сечений для 235U, 238U и 239Pu из библиотеки РОСФОНД-2010 с результатами широкого спектра экспериментов. Процедура последовательного тестирования нейтронных данных на результатах интегральных микроэкспериментов и дальнейшая верификация этих данных в расчетах критичности отобранных бенчмарк-конфигураций из международного справочника ICSBEP Handbook позволяют оценить качество нейтронных данных для их последующего использования в научно-поисковых и проектных расчетах ЯЭУ. В дальнейшем для верификации предполагается расширить список экспериментов и привлечь эксперименты из международного справочника реакторных экспериментов IRPhEP и в том числе эксперименты, выполненные в ФЭИ на быстром физическом стенде БФС.

Ссылки: 
1. Забродская С.В., Игнатюк А.В., Кощеев В.Н. и др. РОСФОНД – Российская национальная биб лиотека оцененных нейтронных данных. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядер ные константы. – 2007. – Вып. 1, 2. – С. 3
2. The JEFF3.1.1 Nuclear Data Library, JEFF Report 22, NEA No. 6807, OECD 2009.
3. Shibata K. e.a. JENDL4.0: A new library for nuclear science and engineering. J. Nucl. Sci. Technol. 48, pp. 1–30, 2011.
4. Chadwick M.B. e.a. ENDF/BVII.1 Nuclear data for science and technology: cross sections, covariances, fission product yields and decay data. Nuclear Data Sheets, v.112, 12, 2011.
5. Mughabghab S.F. Atlas of Neutron Resonances: Thermal Cross Sections and Resonance Parameters. Elsevier Publisher, Amsterdam, 2006.
6. Mannhart W. Progress Report on Nuclear Data Research in the Federal Republic of Germany. NEA/NSC/DOC(99)10, INDC(Ger)045, 1999.
7. Горбачева Л.В., Мантуров Г.Н., Цибуля А.М. Оценка результатов измерений средних сечений деления 235U, 238U и 239Pu на спектрах нейтронов деления 235U и 252Cf. // Атомная энергия. – 1980. – Т. 49. – Вып. 4. – С. 256.
8. Бондаренко И.И., Ковалев В.П. Физические измерения на нейтронах деления с конверторами. / IAEA Seminar Physics of Fast and Intermediate Reactors, Vienna 1961, v. 2, p. 159.
9. Дулин В.А. и др. Определение сечения увода под порог деления 238U из экспериментов по про пусканию. // Атомная энергия. – 1985. – Т. 59(2). – С. 116.
10. International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments, OECD/NEA, NEA/NSC/DOC(95)03 (September 2009 Edition).
11. Головко Ю.Е., Иванова Т.Т., Николаев М.Н., Рожихин Е.В., Цибуля А.М. Согласованный на бор критических экспериментов для верификации нейтронных констант урана235. // Воп росы атомной науки и техники. Серия: Ядерные константы. – 2007. – Вып.12. – С. 110–125.
12. Головко Ю.Е., Рожихин Е.В., Цибуля А.М., Кощеев В.Н. Выбор согласованного набора крити ческих экспериментов из ICSBEP Handbook и оценка точности расчетного предсказания кри тичности. / Доклад на Международной конференции по ядерной безопасности (ICNC’07). СанктПетербург, 2007.
13. Головко Ю.Е., Рожихин Е.В., Цибуля А.М., Кощеев В.Н. Оценка точности расчетного предска зания критичности на основе экспериментов из справочника ICSBEP Handbook. / Доклад на международной конференции по физике реакторов (PHYSOR’08), Швейцария, 2008.
14. McFarlane R.E. e.a. NJOY97.0 Code System for Produsing Pointwise and Multigroup Neutron and Photon Sections from ENDF/B Data. RSIC Peripheral Shielding Routine Collection, PSR368.
15. Forrest B.B., Booth T.E. e.a. MCNPA General Monte Carlo NParticle Transport Code, Version 5, Overview and Theory. Volume I. LAUR031987, LANL, (2003).

Для полного доступа к информации авторизуйтесь или зарегистрируйтесь на сайте