一种快速核截面多普勒展宽方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种核截面生成方法，属于核物理、核系统设计等领域中核数据库处理方向，具体涉及蒙特卡罗中子输运计算中连续能量中子截面根据温度变化动态调整的方法。
技术介绍
核截面数据是中子输运计算的基础，对其计算结果的准确性具有极其重要的影响。另一方面，中子截面的测量主要依赖入射粒子与靶核的相对运动，而在实际计算过程中需要知道入射中子在实验室系中的入射速度。在绝对零度下靶核处于静止状态，此时中子速度等于其相对于靶核的速度。然而在真实环境下，如裂变反应堆的燃料组件的温度范围为600K至1200K，此时由于原子核处于不停的热运动之中，相对速度就与中子速度有一定的偏差，导致本来具有单一能量的中子，与靶核的相对能量有一个展开的范围，在共振截面曲线上使共振峰的宽度展宽而峰值降低，该现象称为“多普勒效应”。在真实核反应堆中，堆芯中各种介质材料的靶核均存在一定范围内的热运动，因此在中子输运过程中必须考虑温度带来的影响。但由于反应堆中温度分布的不均匀性，对该影响的处理将变得非常复杂。传统的处理方法是在进行输运计算前，使用专门的程序对所涉及的核素截面根据材料温度进行多普勒展宽。在考虑...
【技术保护点】
一种快速核截面多普勒展宽方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)、基于极点表示的温度T下的核截面多普勒展宽表示方法：根据用户输入的材料得到欲处理的核素，通过核素的能态、道自旋S、轨道角动量l及磁量子数M得到各核素0K截面在动量域的极点数组p[k]，k为极点个数，极点E为粒子能量；并根据麦克斯韦‑波尔兹曼分布，温度T下的截面根据核素在温度0K下的截面进行多普勒展宽得到，经过理论推导将多普勒展宽表达式以能量、温度、原子量及0K温度下极点的形式表示；步骤(2)、基于多区域多线程并行的快速多普勒展宽计算，得到温度T下的核截面：利用步骤(1)中产生的极点表示的核截面多普勒展宽表达式...
【技术特征摘要】
1.一种快速核截面多普勒展宽方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤(1)、基于极点表示的温度T下的核截面多普勒展宽表示方法：根据用户输入的材料得到欲处理的核素，通过核素的能态、道自旋S、轨道角动量l及磁量子数M得到各核素0K截面在动量域的极点数组p[k]，k为极点个数，极点E为粒子能量；并根据麦克斯韦-波尔兹曼分布，温度T下的截面根据核素在温度0K下的截面进行多普勒展宽得到，经过理论推导将多普勒展宽表达式以能量、温度、原子量及0K温度下极点的形式表示；步骤(2)、基于多区域多线程并行的快速多普勒展宽计算，得到温度T下的核截面：利用步骤(1)中产生的极点表示的核截面多普勒展宽表达式，计算极点数组p[k]对应的每个能量点处的温度T下核截面，根据并行计算单元的数量对可分辨共振区域的能量点进行等分，每个等分区域根据能量E的能级跨度分配线程数，每个线程独立进行多普勒展宽计算生成温度T下的核截面；步骤(3)、温度T下的能量-截面框架的重建：将步骤(2)中得到的各线程的温度T下的核截面结果按照能量大小合并，得到温度T下展宽后的整个能量区间的截面值；根据极点对应的能量点与截面值及指定容忍误差值，重建温度T下能量-截面框架，最终得到温度T下展宽后的能量框架与相应核截面。2.根据权利要求1所述的一种快速核截面多普勒展宽方法，其特征在于：所述步骤(1)具体实现过程如下：步骤(11)、通过核素的能态、道自旋S、轨道角动量l及磁量子数M得到各核素0K截面在动量域的极点值，存入极点数组p[k]，k为极点个数，极点E为能量，相应得到极点对应的能量点；步骤(12)、温度T下的截面根据核素在温度0K下的截面进行多普勒展宽得到，经过理论推导将多普勒展宽表达式以能量、温度、原子量及0K温度下极点的形式表示，并通过极点对应能量的大小，将截面σx(E,T)表示形式简化成：σx(E,T)=12EξΣl,JΣλ=1N&Si...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝丽娟，吴宜灿，胡丽琴，宋婧，孙光耀，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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