《弱源條件下的反應堆隨機動力學與核安全研究》是依託北京套用物理與計算數學研究所，由劉建軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：弱源條件下的反應堆隨機動力學與核安全研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉建軍
- 依託單位：北京套用物理與計算數學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在弱中子源條件下的反應堆啟動、脈衝堆爆發脈衝、核裝置安全分析等研究中，弱源初始引發系統產生鏈式裂變反應的統計漲落和動力學隨機行為特別引人關注。美、俄、中國都通過脈衝堆爆發脈衝實驗揭示了這一現象。美國和俄國眾多學者針對此類現象並結合核武器安全和套用創建了形式多樣的物理模型、數值解方法，各有所長，可供我們借鑑。但是研究發現，難以直接引用這些理論理想模擬和解釋實驗現象，偏差極大。早期的理論不夠嚴格和完整，核武器的套用背景不會全盤托出或許是原因之一。對此，我們擬在各家理論所長的基礎上，建立和求解系統存在多組緩發中子先驅核，分別引入一個中子引起持續裂變鏈的機率ω(t,τ)和緩發中子引發持續裂變鏈機率及ω(t,τ)時間過程所滿足的非線性常微分方程組，進而得到源強S引起系統裂變鏈機率P(t,τ)。建立起物理概念清晰，理論推導嚴格、求解方法簡便，便於推廣於描述反應堆隨機動力學的通用物理模型和理論框架。
結題摘要
我們在套用Hansen理論模型研究快中子脈衝堆弱源爆發脈衝實驗時發現，理論計算與實驗結果差距非常大。對此，我們分析了Hansen模型難以理想模擬實驗的原因，然後從求解系統中子數機率分布函式出發，研究和求解了系統有限長裂變鏈的期望值，給出了有限長裂變鏈期望值的求解方法和基本形式，討論和定量計算了Godiva-Ⅱ和CFBR-II脈衝堆有限長裂變鏈的期望值。然後研究了有限長裂變鏈導致緩發中子先驅核增值行為，結果表明，在等待爆發脈衝期間緩發中子數可發生數倍的變化。最後，在兩種不同的物理假定下，對Hansen爆發脈衝機率分布模型給予了改進，得到了形式相同的模型。改進後的模型可以較理想地模擬Godiva-Ⅱ和CFBR-II兩個脈衝堆的實驗結果，表明了結果是可信的。
