DRAGON&DONJON程序在MSR中堆芯燃耗計算的適用性

趙文博 謝金森 謝 芹 陳珍平 曾文杰 劉紫靜 何麗華 于 濤

DRAGON&DONJON程序在MSR中堆芯燃耗計算的適用性

趙文博 謝金森 謝 芹 陳珍平 曾文杰 劉紫靜 何麗華 于 濤

（南華大學 核科學與技術學院 衡陽 421001）

DRAGON&DONJON組件-堆芯“兩步法”程序通過合理簡化，理論可適用于任何堆芯與工況。使用蒙特卡羅方法RMC (Reactor Monte Carlo code)、MCNP (Monte Carlo Neutron Particle transport code)程序驗證DRA&DON程序是否能夠承擔快/熱譜型熔鹽堆(Molten Salt Reactor, MSR)焚燒TRU、ThU燃料燃耗計算。選出熔鹽增殖堆(Molten Salt Breeder Reactor, MSBR)與熔鹽錒系元素再循環和嬗變堆(Molten Salt Advanced Reactor Transmuter, MOSART)堆型進行比較，同時分別利用RMC程序驗證DRAGON程序組件燃耗計算的準確性，利用MCNP程序驗證DRAGON程序組件均勻化方法以及DONJON程序截面調用和程序全堆擴散的準確性。結果表明，組件燃耗計算中，TRU和ThU燃料滿足燃耗計算要求；堆芯臨界計算中，快/熱譜堆芯計算誤差均小于0.001。證明DRA&DON程序可以勝任快、熱譜型MSR焚燒TRU、ThU燃料的物理計算任務。

熔鹽堆，組件均勻化，ThU燃料，TRU燃料

熔鹽堆(Molten Salt Reactor, MSR)堆芯物理計算的相關分析程序較少，現今研究主要依靠多種物理計算程序相互校核完成MSR堆芯計算。其中可分為蒙特卡羅(Monte Carlo method, MC)與確定論兩類程序，而MSR在線處理過程周期短（熔鹽堆實驗(Molten Salt Reactor Experiment, MSRE)堆中每487s去除惰性氣體）[1?2]，使用MC方法進行燃耗計算，需對每次在線處理設立燃耗步，計算耗時過長；然而與MC方法相比，確定論方法采用截面近似處理以及共振近似處理等原因，尤其本次研究中需要涉及TRU燃料多共振核素的中子輸運計算，可能產生較大誤差。因此本文主要通過使用蒙特卡羅程序MCNP (Monte Carlo Neutron Particle transport code)和RMC (Reactor Monte Carlo code)作對標校核程序，驗證確定論程序DRAGON&DONJON能否勝任快/熱譜型MSR堆芯焚燒TRU、ThU燃耗計算任務。……