【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及核反应堆装置中光子输运求解，具体涉及一种多群光核反应散射截面的计算方法。
技术介绍
1、在核装置中存在着多种粒子的相互作用。光子作为一种不带电的粒子，具有强穿透性，是核装置中重要的辐射粒子之一。在核反应堆中光子通过与物质相互作用会形成能量沉积，为精确计算核反应堆堆芯功率分布，在核反应堆释热计算需要考虑光子的影响。在核技术应用相关装置中，光子与物质相互作用及其能量沉积在生物医学成像、无损检测和放射性癌症治疗等领域也有着重要的作用。因此在核装置中获取精确的光子注量率分布具有重要意义。
2、为获得光子在核装置中的精确分布，需要准确的模拟光子的输运过程。多群光核反应散射截面作为光子输运方程求解的基础数据，对输运方程的计算精度起决定性作用。
3、由于光核反应吸收机制和次级粒子发射方式均与中子核反应不同，无法利用中子核反应次级粒子能量角度分布计算方法对光核反应次级粒子能量角度分布进行计算，现有核数据处理程序均无法实现光核反应散射截面的计算。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的问题，根据光核反应吸收机制和次级粒子发射方式，本专利技术提出了一种多群光核反应散射截面的计算方法，为核反应堆装置中光子输运计算提供了基础核数据。
2、为实现上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
3、一种多群光核反应散射截面的计算方法，包括以下步骤：
4、步骤1：从评价核数据库中获取次级粒子的能量分布和角度分布；
5、步骤2：
6、步骤3：根据不同需求，选择适配的权重能谱，并且从评价核数据库中获得光核反应连续能量点截面和次级粒子产额相关数据；
7、步骤4：针对不同的反应道，光核反应散射截面采用如下公式计算；
8、
9、式中：
10、—反应道x的第gγ群光子产生的次级粒子为b的第g′b群的l阶光核反应散射截面；
11、—入射光子能群间隔；
12、σx(eγ)—能量为eγ的光子，反应道为x的光核反应连续能量点截面；
13、yx，b(eγ)—能量为eγ的光子，反应道为x时产生次级粒子b的产额；
14、fx,l(eγ→g′b)—能量为eγ的光子与靶核发生x反应后产生第g′b群次级粒子b的第l阶馈送函数；
15、φl(eγ)—能量为eγ的光子的第l阶权重能谱；
16、计算出的光核反应散射截面包含了不同能群下光子到光子、光子到中子的散射截面数据，用于多群光子输运方程的求解。
17、光核反应散射截面的计算方法包括入射光子与靶核相互作用产生次级光子和次级中子的反应截面的计算，计算反应截面需要获得次级粒子的能量分布和角度分布数据；
18、对于光核反应产生的次级光子，评价核数据库中以勒让德多项式的形式给出了次级光子能量分布和角度分布计算相关参数，次级光子能量分布和角度分布表示为公式(1)：
19、
20、式中：
21、f(eγ，e′γ，μγ)—能量为eγ的光子，产生能量为e′γ且角度为μγ的次级光子的概率；
22、na—次级光子角度分布系数的数目；
23、l—勒让德多项式的阶数；
24、fl(eγ，e′γ)—能量为eγ的光子，产生能量为e′γ的次级光子的概率；
25、pl(μγ)—第l阶角度为μγ的勒让德多项式；
26、对于光核反应产生的次级中子分别针对巨偶极共振和准氘核模型获取次级中子的能量分布和角度分布；
27、在巨偶极共振吸收能区，光核反应产生的次级中子的角度分布为各向同性分布，次级中子角度分布表示为公式(2)：
28、
29、式中：
30、f(eγ，μn)—能量为eγ的光子，产生角度为μn的次级中子的概率；
31、次级中子能量分布通过对分能量分布进行加权获得，表示为公式(3)：
32、
33、式中：
34、g(eγ，e′n)—能量为eγ的光子，产生能量为e′n的次级中子的总概率；
35、nk—分能量分布的数目；
36、pk(eγ)—第k个分能量分布的权重；
37、gk(eγ，e′n)—能量为eγ的光子，产生能量为e′n的次级中子的分概率；
38、平衡发射过程中以蒸发谱给出的非裂变反应道次级粒子的分能量分布表示为公式(4)：
39、
40、式中：
41、—平衡发射过程中以蒸发谱给出的非裂变反应道中能量为eγ的光子，产生能量为e′n的次级中子的分概率；
42、i—平衡发射过程中以蒸发谱给出的非裂变反应道的归一化常数；
43、θ(eγ)—入射光子能量为eγ时的列表函数；
44、eγ—入射光子能量；
45、e′n—次级中子能量；
46、光致裂变反应中以简单麦克斯韦裂变谱给出的瞬发中子的能量分布表示为公式(5)：
47、
48、式中：
49、—光致裂变反应中以简单麦克斯韦裂变谱给出的能量为eγ的光子，产生能量为e′n的次级中子的分概率；
50、j—光致裂变反应中以简单麦克斯韦裂变谱给出的归一化常数；
51、θ(eγ)—入射光子能量为fγ时的列表函数；
52、eγ—入射光子能量；
53、e′n—次级中子能量；
54、光致裂变反应中以能量相关的裂变中子能谱给出的瞬发中子的能量分布表示为公式(6)：
55、
56、式中：
57、
58、
59、
60、—光致裂变反应中以能量相关的裂变中子能谱给出的能量为eγ的光子，产生能量为e′n的次级中子的分概率；
61、ef，l—质量较轻的裂变碎片的动能；
62、ef，h—质量较重的裂变碎片的动能；
63、tm—与入射光子能量eγ相关的列表函数；
64、e1(u1)—以u1为参数的指数积分；
65、e1(u2)—以u2为参数的指数积分；
66、—以和u1为参数的不完全伽马函数；
67、—以和u2为参数的不完全伽马函数；
68、x—与能群有关的参数；
69、eγ—入射光子能量；
70、e′n—次级中子能量；
71、当光核反应的主要吸收机制为准氘核模型时，次级中子的能量分布和角度分布表示为公式(7)：
72、
73、式中：
74、f(eγ，e′n，μn)-能量为eγ的光子，产生能量为e′n且角度为μn的次级中子的概率；
75、aγ(eγ，e′n)-能量为eγ的光子，产生能量为e′n的中子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多群光核反应散射截面的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多群光核反应散射截面的计算方法，其特征在于：光核反应散射截面的计算方法包括入射光子与靶核相互作用产生次级光子和次级中子的反应截面的计算，计算反应截面需要获得次级粒子的能量分布和角度分布数据；
3.根据权利要求1所述的一种多群光核反应散射截面的计算方法，其特征在于：对于能量分布和角度分布同时给出的反应道，馈送函数表示为公式(8)：
【技术特征摘要】
1.一种多群光核反应散射截面的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多群光核反应散射截面的计算方法，其特征在于：光核反应散射截面的计算方法包括入射光子与靶核相互作用产生次级光子和次级中子...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宏春，徐宁，祖铁军，张睿，曹良志，万承辉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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