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铍反射层临界基准实验分析

胡泽华 尹延朋 叶涛

铍反射层临界基准实验分析

胡泽华, 尹延朋, 叶涛
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  • 作为重要的核材料,铍的中子核反应数据的可靠性对核工程有重要的意义.临界积分实验是检验核数据可靠性乃至指明核数据改进方向的基本手段.两个系列的铍金属反射层临界积分实验HMF058和HMF066,在铍的中子核数据检验中给出了明显矛盾的结论,使得这些积分实验无法评价核数据的品质,更不能指出明确的数据改进方向.本文提出利用相似性理论分析临界积分实验自洽性的方法,主要采用基于灵敏度系数的相似性指标,对两系列实验进行相似度分析.分析结果显示,对于两系列中高度相似的实验,积分量模拟结果与实验值的偏差存在显著的差异.数值模拟与理论分析都表明,无法通过改进核数据来同时改进HMF058和HMF066的模拟计算与实验的符合.据此,推论HMF058和(或)HMF066基准临界积分实验的测量或评价可能存在系统性的疏失,有必要对实验进行细致的再评价,或开展可靠的新积分实验以排除不可靠的实验,避免误导核数据的检验.
      通信作者: 尹延朋, 149913022@qq.com
    • 基金项目: 中国工程物理研究院中子物理学重点实验室基金(批准号:2013AA02)、能源局06重大专项(批准号:2015ZX06002008)和国家磁约束核聚变能研究专项(批准号:2015GB108002)资助的课题.
    [1]

    Trkov A, Herman M, Brown D A 2012 ENDF-6 Formats Manual (USA:National Nuclear Data Center Brookhaven National Laboratory) Report BNL-90365-2009 Rev. 2(CSEWG Document ENDF-102)

    [2]

    Shibata K, Iwamoto O, Nakagawa T, Iwamoto N, Ichihara A, Kunieda S, Chiba S, Furutaka K, Otuka N, Ohsawa T, Murata T, Matsunobu H, Zukeran A, Kamada S, Katakura J 2011 J. Nucl. Sci. Technol. 48 1

    [3]

    Koning A J 2011 J. Korean Phys. Soc. 59 1057

    [4]

    Ge Z G, Zhao Z X, Xia H H 2011 J. Korean Phys. Soc. 59 1052

    [5]

    Zabrodskaya S V, Ignatyuk A V, Koscheev V N 2007 VANT, Nuclear Constants 1-2 3

    [6]

    Chadwick M B, Herman M, Oblozinsky P, Dunn M E, Danon Y, Kahler A C, Smith D L, Pritychenko B, Arbanas G, Arcilla R, Brewer R, Brown D A, Capote R, Carlson A D, Cho Y S, Derrien H, Guber K, Hale G M, Hoblit S, Holloway S, Johnson T D, Kawano T, Kiedrowski B C, Kim H, Kunieda S, Larson N M, Leal L, Lestone J P, Little R C, McCutchan E A, MacFarlane R E, MacInnes M, Mattoon C M, McKnight R D, Mughabghab S F, Nobre G P A, Palmiotti G, Palumbo A, Pigni M T, Pronyaev V G, Sayer R O, Sonzogni A A, Summers N C, Talou P, Thompson I J, Trkov A, Vogt R L, van der Marck S C, Wallner A, White M C, Wiarda D, Young P G 2011 Nucl. Data Sheets 112 2887

    [7]

    Chadwick M B, Oblozinsky P, Herman M, M Greene N, McKnight R D, Smith D L, Young P G, MacFarlane R E, Hale G M, Frankle S C, Kahler A C, Kawano T, Little R C, Madland D G, Moller P, Mosteller R D, Page P R, Talou P, Trellue H, White M C, Wilson W B, Arcilla R, Dunford C L, Mughabghab S F, Pritychenko B, Rochman D, Sonzogni A A, Lubitz C R, Trumbull T H, Weinman J P, Br D A, Cullen D E, Heinrichs D P, McNabb D P, Derrien H, Dunn M E, Larson N M, Leal L C, Carlson A D, Block R C, Briggs J B, Cheng E T, Huria H C, Zerkle M L, Kozier K S, Courcelle A, Pronyaev V, van der Marck S C 2006 Nucl. Data Sheets 107 2931

    [8]

    Organisation for Economic Co-operation and Development Nuclear Energy Agency 1999 International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments NEA/NSC/DOC(95)03

    [9]

    Hu Z H, Wang J, Sun W L, Li M S 2013 Atom. Energy Sci. Technol. 47 25(in Chinese)[胡泽华, 王佳, 孙伟力, 李茂生2013原子能科学技术47 25]

    [10]

    X-5 Monte Carlo Team 2003 MCNP–A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 5, Volume 1:Overview and Theory (USA:Los Alamos National Laboratory) LA-UR-03-1987

    [11]

    Broadhead B L, Rearden B T, Hopper C M, Wagschal J J, Parks C V 2004 Nucl. Sci. Eng. 146 340

  • [1]

    Trkov A, Herman M, Brown D A 2012 ENDF-6 Formats Manual (USA:National Nuclear Data Center Brookhaven National Laboratory) Report BNL-90365-2009 Rev. 2(CSEWG Document ENDF-102)

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    [3]

    Koning A J 2011 J. Korean Phys. Soc. 59 1057

    [4]

    Ge Z G, Zhao Z X, Xia H H 2011 J. Korean Phys. Soc. 59 1052

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    Zabrodskaya S V, Ignatyuk A V, Koscheev V N 2007 VANT, Nuclear Constants 1-2 3

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    [7]

    Chadwick M B, Oblozinsky P, Herman M, M Greene N, McKnight R D, Smith D L, Young P G, MacFarlane R E, Hale G M, Frankle S C, Kahler A C, Kawano T, Little R C, Madland D G, Moller P, Mosteller R D, Page P R, Talou P, Trellue H, White M C, Wilson W B, Arcilla R, Dunford C L, Mughabghab S F, Pritychenko B, Rochman D, Sonzogni A A, Lubitz C R, Trumbull T H, Weinman J P, Br D A, Cullen D E, Heinrichs D P, McNabb D P, Derrien H, Dunn M E, Larson N M, Leal L C, Carlson A D, Block R C, Briggs J B, Cheng E T, Huria H C, Zerkle M L, Kozier K S, Courcelle A, Pronyaev V, van der Marck S C 2006 Nucl. Data Sheets 107 2931

    [8]

    Organisation for Economic Co-operation and Development Nuclear Energy Agency 1999 International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments NEA/NSC/DOC(95)03

    [9]

    Hu Z H, Wang J, Sun W L, Li M S 2013 Atom. Energy Sci. Technol. 47 25(in Chinese)[胡泽华, 王佳, 孙伟力, 李茂生2013原子能科学技术47 25]

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    Broadhead B L, Rearden B T, Hopper C M, Wagschal J J, Parks C V 2004 Nucl. Sci. Eng. 146 340

  • [1] 马平, 石安华, 杨益兼, 于哲峰, 梁世昌, 黄洁. 高速模型尾迹流场及其电磁散射特性相似性实验研究. 物理学报, 2017, 66(10): 102401. doi: 10.7498/aps.66.102401
    [2] 胡正国, 王 猛, 徐瑚珊, 孙志宇, 王建松, 肖国青, 詹文龙, 肖志刚, 张宏斌, 赵铁成, 徐治国, 王 玥, 毛瑞士, 陈若富, 黄天衡, 高 辉, 贾 飞, 付 芬, 高 启, 韩建龙. 丰中子奇异核17B的实验研究. 物理学报, 2008, 57(5): 2866-2870. doi: 10.7498/aps.57.2866
    [3] 童永在, 余本海, 胡雪惠, 王西安. 电光效应的自相似性. 物理学报, 2006, 55(12): 6667-6672. doi: 10.7498/aps.55.6667
    [4] 封国林, 龚志强. 基于非线性分析方法的多种代用资料的相似性研究. 物理学报, 2007, 56(6): 3619-3629. doi: 10.7498/aps.56.3619
    [5] 左 维, 陆广成. 非对称核物质中质子和中子的1S0态超流性. 物理学报, 2007, 56(7): 3873-3879. doi: 10.7498/aps.56.3873
    [6] 鲁昌兵, 许鹏, 鲍杰, 王朝辉, 张凯, 任杰, 刘艳芬. 快中子照相模拟分析与实验验证. 物理学报, 2015, 64(19): 198702. doi: 10.7498/aps.64.198702
    [7] 刘建业, 邢永忠, 左 维, 李希国. 中子晕核引起核反应中的同位旋效应. 物理学报, 2007, 56(3): 1339-1346. doi: 10.7498/aps.56.1339
    [8] 鲁定辉, 丁斌刚, 张大立. 14O核中子闭壳效应的探讨. 物理学报, 2010, 59(5): 3142-3146. doi: 10.7498/aps.59.3142
    [9] 支启军. N=28丰中子核的形变和形状共存研究. 物理学报, 2011, 60(5): 052101. doi: 10.7498/aps.60.052101
    [10] 任中洲, 徐躬耦. 中子滴线附近核异常大半径的解释. 物理学报, 1991, 40(8): 1229-1235. doi: 10.7498/aps.40.1229
    [11] 李宏成. 有效声子谱对超导体临界温度的影响. 物理学报, 1979, 164(1): 104-116. doi: 10.7498/aps.28.104
    [12] 史庆藩, 李粮生, 张 梅. “禁忌”3-磁振子相互作用哈密顿项的有效性分析. 物理学报, 2004, 53(11): 3916-3919. doi: 10.7498/aps.53.3916
    [13] 陈燕红, 程锐, 张敏, 周贤明, 赵永涛, 王瑜玉, 雷瑜, 麻鹏鹏, 王昭, 任洁茹, 马新文, 肖国青. 利用质子能损检测气体靶区有效靶原子密度的实验研究. 物理学报, 2018, 67(4): 044101. doi: 10.7498/aps.67.20172028
    [14] 杨剑楠, 刘建国, 郭强. 基于层间相似性的时序网络节点重要性研究. 物理学报, 2018, 67(4): 048901. doi: 10.7498/aps.67.20172255
    [15] 王兆军, 张军, 吕国梁, 朱春花. 中子星中简并电子气体的临界磁化. 物理学报, 2011, 60(4): 049702. doi: 10.7498/aps.60.049702
    [16] 翁征宇, 吴杭生. 归一有效声子谱谱形对超导临界温度Tc的影响. 物理学报, 1988, 37(2): 239-247. doi: 10.7498/aps.37.239
    [17] 张西忠, 张兆玉, 郑雨军. 单分子体系动力学的高阶累积量相似性. 物理学报, 2009, 58(12): 8194-8198. doi: 10.7498/aps.58.8194
    [18] 付洋洋, 罗海云, 邹晓兵, 刘凯, 王新新. 缩比间隙中辉光放电相似性的初步研究. 物理学报, 2013, 62(20): 205209. doi: 10.7498/aps.62.205209
    [19] 付洋洋, 罗海云, 邹晓兵, 王强, 王新新. 棒-板电极下缩比气隙辉光放电相似性的仿真研究. 物理学报, 2014, 63(9): 095206. doi: 10.7498/aps.63.095206
    [20] 王伟, 出口祥啓, 何永森, 张家忠. 涡脱落热声振荡中相似性及涡声锁频行为. 物理学报, 2019, 68(23): 234303. doi: 10.7498/aps.68.20190663
  • 引用本文:
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-19
  • 修回日期:  2016-08-08
  • 刊出日期:  2016-11-05

铍反射层临界基准实验分析

  • 1. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094;
  • 2. 中国工程物理研究院高性能数值模拟软件中心, 北京 100088;
  • 3. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 绵阳 621900
  • 通信作者: 尹延朋, 149913022@qq.com
    基金项目: 

    中国工程物理研究院中子物理学重点实验室基金(批准号:2013AA02)、能源局06重大专项(批准号:2015ZX06002008)和国家磁约束核聚变能研究专项(批准号:2015GB108002)资助的课题.

摘要: 作为重要的核材料,铍的中子核反应数据的可靠性对核工程有重要的意义.临界积分实验是检验核数据可靠性乃至指明核数据改进方向的基本手段.两个系列的铍金属反射层临界积分实验HMF058和HMF066,在铍的中子核数据检验中给出了明显矛盾的结论,使得这些积分实验无法评价核数据的品质,更不能指出明确的数据改进方向.本文提出利用相似性理论分析临界积分实验自洽性的方法,主要采用基于灵敏度系数的相似性指标,对两系列实验进行相似度分析.分析结果显示,对于两系列中高度相似的实验,积分量模拟结果与实验值的偏差存在显著的差异.数值模拟与理论分析都表明,无法通过改进核数据来同时改进HMF058和HMF066的模拟计算与实验的符合.据此,推论HMF058和(或)HMF066基准临界积分实验的测量或评价可能存在系统性的疏失,有必要对实验进行细致的再评价,或开展可靠的新积分实验以排除不可靠的实验,避免误导核数据的检验.

English Abstract

参考文献 (11)

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