《高等核反應堆物理》是2023年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：高等核反應堆物理
- 出版時間：2023年12月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030774316
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
針對金屬礦充填固化過程多場性能監測理論及技術研究的需求，《高等核反應堆物理》《高等核反應堆物理》系統介紹核反應堆物理的理論、技術和常用軟體，包括核資料庫製作、中子輸運方程及其確定論和機率論數值解法、中子輸運方程的擴散近似及其數值方法、共振自屏計算方法、燃耗方程及其數值方法、中子輸運共軛方程與微擾理論、核反應堆中子動力學、壓水堆堆芯物理計算方法、敏感性和不確定性分析等。
圖書目錄
序
前言
第1章 緒論 1
參考文獻 3
第2章 核資料庫製作 4
2.1 評價核資料庫 4
2.2 核數據處理 8
2.2.1 核數據處理的基本流程 8
2.2.2 多群數據計算方法 9
2.2.3 共振積分表的計算方法 12
2.2.4 能群結構 12
2.3 燃耗資料庫的製作 13
2.4 中子動力學參數 17
2.5 中子熱化截面 17
2.5.1 熱中子散射基本原理 17
2.5.2 熱中子散射截面計算 18
2.6 常用核數據處理程式介紹 20
2.6.1 NJOY 20
2.6.2 NECP-Atlas 20
2.6.3 PREPRO 20
2.6.4 FUDGE 21
2.6.5 FRENDY 21
2.6.6 GRUCON 21
參考文獻 21
第3章 中子輸運方程 23
3.1 中子輸運方程的導出 23
3.1.1 基本物理量 23
3.1.2 中子輸運方程的建立 25
3.1.3 邊界條件 27
3.2 特徵值問題 27
3.2.1 k特徵值問題 27
3.2.2 α特徵值問題 28
3.3 多群中子輸運方程 30
3.3.1 分群理論及群常數 30
3.3.2 多群中子輸運方程的源項 31
3.4 中子輸運方程的積分形式 33
3.5 中子輸運方程的二階形式 35
3.5.1 奇偶形式的中子輸運方程 36
3.5.2 自共軛形式的SAAF方程 37
參考文獻 39
第4章 中子輸運方程的確定論數值方法 40
4.1 球諧函式和簡化球諧函式方法 40
4.1.1 球諧函式和勒讓德函式 40
4.1.2 一維平板幾何下的PN方法 41
4.1.3 三維直角坐標系下的PN方法 45
4.1.4 簡化球諧函式法和SP3方程 49
4.2 離散縱標方法 51
4.2.1 SN方程的建立 51
4.2.2 一維平板幾何下的SN方法 52
4.2.3 三維直角坐標系下的SN方法 54
4.2.4 射線效應及其消除方法 59
4.3 特徵線方法 61
4.3.1 特徵線方程的建立 61
4.3.2 特徵線方程的解 63
4.3.3 特徵線追蹤技術 67
4.3.4 二維/一維耦合算法 71
4.4 碰撞機率方法 73
4.4.1 平源近似 75
4.4.2 二維多柱系統的*次碰撞機率 76
4.4.3 一維同心圓柱系統的*次碰撞機率 80
4.4.4 互易關係式 82
4.5 數值方法的加速技術 84
4.5.1 漸近源外推Lyusternik-Wagner方法 85
4.5.2 Wielandt加速方法 86
4.5.3 擴散綜合加速方法 87
4.5.4 粗網有限差分方法 90
參考文獻 93
第5章 中子輸運方程的擴散近似及其數值方法 96
5.1 中子輸運方程的擴散近似 97
5.1.1 P1近似與P1方程 99
5.1.2 輸運修正近似與中子擴散方程 102
5.1.3 中子擴散邊界條件 104
5.2 有限差分方法 107
5.2.1 格線剖分 107
5.2.2 方程離散 108
5.2.3 邊界條件離散 111
5.2.4 代數方程組構建 112
5.2.5 疊代求解 112
5.3 節塊展開方法 113
5.3.1 格線劃分 113
5.3.2 中子平衡方程 113
5.3.3 橫向積分 114
5.3.4 基函式展開 115
5.3.5 橫向泄漏處理 117
5.3.6 淨中子流耦合方程 119
5.3.7 邊界條件 120
5.3.8 疊代求解 121
5.4 非線性疊代節塊方法 122
5.4.1 全局CMFD離散 123
5.4.2 全局與局部的非線性耦合疊代 124
5.4.3 局部兩節塊離散 125
5.5 非均勻變分節塊方法 128
5.5.1 泛函建立 129
5.5.2 泛函離散 130
5.5.3 回響矩陣計算 132
5.5.4 疊代求解 133
參考文獻 134
第6章 中子輸運方程的機率論數值方法 136
6.1 蒙特卡羅方法的基本原理 136
6.1.1 蒙特卡羅方法——統計實驗方法 136
6.1.2 收斂性與誤差 138
6.1.3 隨機數 140
6.1.4 隨機抽樣方法 142
6.2 蒙特卡羅方法求解中子輸運問題 147
6.2.1 中子發射密度方程與蒙特卡羅模擬 147
6.2.2 中子輸運歷史模擬 149
6.2.3 計數統計方法 153
6.2.4 臨界問題求解 155
6.3 減方差技巧 159
6.3.1 減方差方法概述 159
6.3.2 幾何分裂與輪盤賭 161
6.3.3 隱吸收方法 161
6.3.4 權窗方法 161
6.3.5 CADIS方法 162
6.4 蒙特卡羅方法的加速技術和高性能計算* 166
6.4.1 蒙特卡羅大規模計算挑戰 166
6.4.2 粒子並行方法 168
6.4.3 數據分解並行方法 171
6.4.4 異構並行方法 173
6.5 常用蒙特卡羅程式簡介 174
6.5.1 MCNP 174
6.5.2 Serpent 175
6.5.3 OpenMC 175
6.5.4 MONK 175
6.5.5 TRIPOLI-4 176
6.5.6 MVP/GMVP II 176
6.5.7 McCARD 176
6.5.8 RMC 177
6.5.9 JMCT 177
6.5.10 NECP-MCX 177
參考文獻 178
第7章 共振自屏計算方法 181
7.1 共振能區的中子能譜 183
7.1.1 均勻系統的漸近能譜 183
7.1.2 非均勻系統的漸近能譜 187
7.2 等價理論方法 189
7.2.1 逃脫機率有理近似 189
7.2.2 共振截面的計算與插值方法 194
7.2.3 柵格系統與丹可夫因子 195
7.3 子群方法 201
7.3.1 子群的物理意義 202
7.3.2 子群參數的計算 202
7.3.3 子群中子慢化方程及求解 206
7.3.4 子群方法中共振干涉效應的處理 208
7.4 超細群方法 210
7.4.1 均勻系統的超細群慢化方程 210
7.4.2 非均勻系統的超細群慢化方程 212
7.4.3 超細群方法的發展與套用 219
7.5 全局-局部耦合方法 220
7.5.1 全局-局部耦合方法的理論框架 221
7.5.2 全局效應計算 221
7.5.3 耦合計算 222
7.5.4 局部效應的計算 223
參考文獻 230
第8章 燃耗方程及其數值方法 232
8.1 燃耗方程 232
8.1.1 燃耗鏈 232
8.1.2 燃耗方程的形式 233
8.2 泰勒展開方法 234
8.3 線性子鏈方法 235
8.4 切比雪夫有理近似方法 237
8.5 常用程式介紹 238
8.5.1 ORIGEN 238
8.5.2 CINDER 238
8.5.3 FISPACT 239
8.5.4 DEPTH 239
8.5.5 NECP-ERICA 239
參考文獻 239
第9章 中子輸運共軛方程與微擾理論 241
9.1 中子輸運共軛方程與中子價值 241
9.1.1 內積及共軛算符 241
9.1.2 中子輸運方程的共軛形式 244
9.1.3 共軛方程的本徵值及本徵函式 247
9.1.4 多群共軛方程及其求解 248
9.1.5 中子價值 250
9.2 微擾理論 252
9.2.1 一階微擾理論 252
9.2.2 廣義微擾理論 257
9.2.3 高階微擾理論 259
9.3 微擾理論在反應堆物理分析中的套用 261
9.3.1 套用微擾理論計算特徵值敏感性係數 261
9.3.2 套用高階微擾理論計算控制棒價值 264
參考文獻 268
第10章 核反應堆中子動力學 269
10.1 中子動力學理論 269
10.1.1 與時間有關的反應堆中子學現象 269
10.1.2 反應堆動力學的研究對象 270
10.1.3 緩發中子 270
10.2 點堆中子動力學 272
10.2.1 一般點堆動力學方程 272
10.2.2 精確點堆動力學方程 275
10.2.3 數值計算方法簡介 277
10.2.4 點堆動力學的套用 284
10.3 時空中子動力學 293
10.3.1 時間直接離散法 296
10.3.2 因式分解法 298
10.3.3 模項展開法 300
參考文獻 302
第11章 壓水堆堆芯物理計算方法 304
11.1 柵格計算 306
11.1.1 泄漏修正方法 306
11.1.2 輸運-燃耗耦合方法 310
11.1.3 分支計算 311
11.2 等效均勻化計算 311
11.2.1 均勻化基本原理 312
11.2.2 傳統均勻化方法 314
11.2.3 等效均勻化方法 316
11.2.4 超級均勻化方法 318
11.2.5 圍板/水反射層均勻化方法 319
11.2.6 均勻化常數參數化 324
11.3 堆芯穩態計算 330
11.3.1 精細功率重構方法 330
11.3.2 控制棒尖齒效應處理方法 336
11.3.3 動力學參數計算方法 338
11.4 堆芯瞬態計算 339
11.4.1 瞬態物理-熱工耦合計算 340
11.4.2 耦合方式 340
11.4.3 耦合途徑 343
11.4.4 格線映射與時間步長 343
11.5 典型壓水堆核設計程式簡介 345
11.5.1 SCIENCE軟體 345
11.5.2 CASMO/SIMULATE軟體 347
11.5.3 NECP-Bamboo軟體 347
參考文獻 349
第12章 敏感性和不確定性分析 351
12.1 基本概念 351
12.1.1 數學定義 352
12.1.2 核數據的協方差 352
12.1.3 敏感性分析與不確定性分析 354
12.2 基於微擾理論的分析方法 356
12.2.1 中子輸運計算敏感性分析 356
12.2.2 燃耗計算敏感性分析 359
12.3 基於統計學抽樣的分析方法 363
12.3.1 基本理論 364
12.3.2 抽樣方法 365
12.3.3 核數據擾動和自洽守恆原則 366
12.4 核反應堆不確定性分析及套用 371
12.4.1 核反應堆不確定性分析 371
……
