【技术实现步骤摘要】
一种基于原子轨迹的热中子散射律数据计算方法
[0001]本专利技术涉及核数据处理和反应堆中子学计算领域，具体涉及一种基于原子轨迹的热中子散射律数据计算方法。
技术介绍
[0002]在热中子占据重要作用的核设施中，需要对热中子在各种材料，特别是慢化材料中的散射行为有准确的描述。热中子的散射行为主要受三种效应的作用：材料中靶核的热运动，靶核的化学键作用和散射中子波的干涉效应。评价核数据库采用热中子散射律数据(以下简称热散射律数据)描述以上效应，热散射律数据是与散射的靶材料相关的。热散射律数据的精度对核反应堆设计、辐射屏蔽计算、核反应堆临界安全分析以及冷中子源设计等的计算结果具有重要影响，因此需要准确计算。
[0003]Van Hove从量子力学的角度出发，通过对散射原子时空关联函数的双重傅里叶变换推导得到了热散射律数据。然而，当时的计算条件难以直接得到量子力学下散射原子的时空关联函数。于是，Sjolander等人，基于立方近似和高斯近似，采用声子展开方法推导了由声子态密度表示的热散射律数据。这种方法后来成为国际上主流的处...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于原子轨迹的热中子散射律数据计算方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：读取经典分子动力学软件计算得到的靶材料中各个原子随时间t变化的坐标信息其中j为原子的序数；步骤2：针对步骤1读取的坐标信息，按照自中间散射函数的定义，利用公式(1)计算得到基于经典力学的原子轨迹的自中间散射函数，即经典力学的自中间散射函数，以供后续步骤进行量子修正；公式(1)中对多个离散的时间步求平均的目的是，消除自中间散射函数的随机效应，保证结果的准确性；式中：——倒晶格矢量长度为κ，时间为t的经典力学的自中间散射函数，其中c表示经典力学N——经典分子动力学计算体系中目标原子总个数L(t)——可用于时间t进行平均的总的离散时间步数k——离散时间步的序号j——经典分子动力学计算体系中目标原子的序号——倒晶格矢量t
k
——离散时间步k对应的时间——原子序号为j，时间为t
k
的坐标矢量——原子序号为j，时间为t
k
+t的坐标矢量；步骤3：通过构造一个特征函数，建立经典力学的自中间散射函数和量子力学的自中间散射函数的联系，通过量子修正的方式考虑热中子与靶材料散射过程存在的量子效应；特征函数的表达式见公式(2)，基于步骤2得到的经典力学的自中间散射函数计算：f(β)——无量纲的能量转移量为β的特征函数t'——约化的时间——倒晶格矢量长度为κ，约化时间为t'的经典力学的自中间散射函数，其中c表示经典力学α——无量纲的动量转移量λ——德拜
‑
沃勒因子；步骤4：根据步骤3得到的特征函数，利用公式(3)计算得到考虑量子效应的量子力学的自中间散射函数：
——倒晶格矢量长度为κ，约化时间为t'的量子力学的自中间散射函数，其中q表示量子力学；步骤5：根据步骤4得到的量子力学的自中间散射函数，按照自热散射律数据的定义，利用公式(4)计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：祖铁军，汤勇强，曹良志，吴宏春，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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