2007年6月28日
研究科学家Jaakko Leppänen来自芬兰VTT技术研究中心在他的博士论文中开发了一种新的计算代码,用于核反应堆中的中子物理建模。Leppänen所使用的所谓蒙特卡罗方法尚未广泛用于三维反应堆模拟器计算输入参数的生成。
蒙特卡罗方法是在粒子输运问题的基本工具,它非常适合于需要的几何形状和物理的详细的建模任务。该方法已在反应器中的物理计算已使用了几十年,并且应用程序已经主要通过计算机容量的限制。在Leppänen的论文中,使用该方法被扩展到新的应用中,当对三维反应器模拟器计算输入参数使用基于蒙特卡洛点阵代码生成的。
核反应堆建模是一项复杂的任务,结合中子输运理论和冷却剂流过反应堆堆芯的热工水力。由于中子相互作用的复杂的物理,它是不可能解决这个问题作为一个单一的,定义明确的任务。取而代之的是,该解决方案前进的步骤,从中子和靶核之间的相互作用开始。在溶液中的中间步骤是所谓的晶格计算,其中,所述几何形状是在燃料组件的水平建模。然后将结果作为一个三维反应器模拟器计算,这产生不同的操作条件下反应器中响应输入参数。
目前使用的确定性格码主要是为轻水堆建模的需要而开发的,其应用不容易扩展到先进燃料类型和下一代反应堆系统。因此,核技术的发展可能也需要计算方法的发展。在这方面,随着计算机容量的增加,从确定性到蒙特卡罗格码的过渡似乎是一个自然的步骤。基于蒙特卡罗的格码的使用也带来了计算方法的所有优点,最重要的是,相同的代码可以用于建模任何燃料或反应堆类型,而不影响结果的可靠性。
VTT开发的新计算代码最初是作为一种研究工具,与当前的确定性格码并行使用。基于完全不同计算方法的两种规范的比较提高了分析的可靠性,这体现在燃料管理和反应堆安全研究中。新规范也可用于涉及下一代反应堆技术的研究,在这些研究中,目前的确定性格式规范可能不适用。
研究科学家Jaakko Leppänen于2007年6月18日在赫尔辛基科技大学为他的博士论文进行了辩护,主题是“开发一种新的蒙特卡罗反应堆物理代码”。辩方的对手是来自荷兰代尔夫特理工大学的胡根布姆副教授。