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基于分子干涉函数的光子-原子相干散射截面计算方法研究
1
作者 徐宁 祖铁军 +1 位作者 曹良志 吴宏春 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期573-580,共8页
X射线衍射在物质结构分析和材料无损检测领域有着广泛的应用,其基本物理原理为光子与物质发生的相干散射。传统的相干散射截面计算方法基于独立原子形状因子近似方法,忽略了光子动量转移较小时与原子发生相互作用时的分子干涉效应,影响... X射线衍射在物质结构分析和材料无损检测领域有着广泛的应用,其基本物理原理为光子与物质发生的相干散射。传统的相干散射截面计算方法基于独立原子形状因子近似方法,忽略了光子动量转移较小时与原子发生相互作用时的分子干涉效应,影响相干散射截面的计算精度。因此,为了获得光子动量转移较小时精确的相干散射截面,本文在核数据处理程序NECP-Atlas中对基于分子干涉函数的光子-原子相干散射截面计算方法进行研究,利用分子动力学模拟方法计算分子干涉函数,对蒙特卡罗程序使用的ACE格式数据库中的原子形状因子进行修正,并给出了模拟得到的水分子和乙醇分子的分子干涉函数,对基于独立原子形状因子近似方法和考虑分子干涉效应计算得到的水和乙醇的散射成像结果进行了对比分析。数值结果显示:基于分子动力学模拟得到的分子干涉函数计算得到的水的散射成像结果与文献结果吻合较好;同时,当光子动量转移较小时,分子干涉效应对相干散射的次级光子角度分布有着显著影响。本文建立的光子-原子相干散射截面计算方法可显著提高光子动量转移较小时的相干散射次级光子角度分布计算精度,可为X射线衍射模拟提供数据基础。 展开更多
关键词 核数据处理 光子 相干散射 原子形状因子 分子干涉效应 necp-atlas
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电子输运过程的确定论计算方法研究
2
作者 李晓英 李云召 +1 位作者 邵睿智 徐宁 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1561-1567,共7页
电子输运过程是核辐射探测器内形成电流的关键过程之一,相应的数值模拟是先进探测器设计与分析软件急需研发的功能。由于该过程的短平均自由程和高度前向峰等特点,确定论方法比蒙特卡罗方法的计算效率更高。本文采用多群形式的Boltzman... 电子输运过程是核辐射探测器内形成电流的关键过程之一,相应的数值模拟是先进探测器设计与分析软件急需研发的功能。由于该过程的短平均自由程和高度前向峰等特点,确定论方法比蒙特卡罗方法的计算效率更高。本文采用多群形式的Boltzmann输运方程刻画电子输运过程;从EPICS2017中的电子截面数据EEDL出发,基于核数据处理软件NECP-Atlas编写了相应的电子截面处理模块,制作了多群截面数据库;利用Bamboo-Lattice程序中基于特征线方法的中子输运计算核心,构建了确定论电子输运计算程序。利用单核素均匀问题、化合物均匀问题和化合物非均匀问题等一系列算例,通过与蒙特卡罗程序的计算结果进行详细对比,对该确定论电子输运计算程序进行了定量数值验证与分析。结果表明,该程序可以正确模拟电子输运过程,且计算效率能比蒙特卡罗程序快80倍以上。 展开更多
关键词 电子输运 确定论方法 电子截面数据处理 Bamboo-Lattice necp-atlas
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核数据处理软件NECP-Atlas中的光子相关数据计算方法研究 被引量：2
3
作者 祖铁军 徐宁 +2 位作者 尹文 曹良志 吴宏春 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期969-977,共9页
NECP-Atlas是西安交通大学自主研制的核数据处理软件,具有丰富的功能,可将评价核数据制作为后续核设计所需的应用核数据库,本文在NECP-Atlas中建立了光子相关数据的计算方法,可计算产生中子核反应释放的瞬发光子产生截面、光子与原子的... NECP-Atlas是西安交通大学自主研制的核数据处理软件,具有丰富的功能,可将评价核数据制作为后续核设计所需的应用核数据库,本文在NECP-Atlas中建立了光子相关数据的计算方法,可计算产生中子核反应释放的瞬发光子产生截面、光子与原子的反应截面,裂变产物衰变释放的缓发光子多群产生矩阵,以及光子辐照损伤截面等数据。数值结果显示,如果不考虑缓发光子,钠冷快堆中控制组件、反射层组件的光子功率与参考解的最大偏差可达32.58%、20.41%,采用NECP-Atlas计算的多群缓发光子产生矩阵后两类组件偏差降为0.93%以下。采用文献结果对Fe的光子辐照损伤截面进行了验证,计算结果与参考解吻合良好。 展开更多
关键词 核数据处理 光子产生数据 缓发光子 辐照损伤截面 necp-atlas
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NECP-Atlas中热中子散射律数据生成模块的开发与验证 被引量：2
4
作者 汤勇强 祖铁军 +3 位作者 易思宇 徐嘉隆 曹良志 吴宏春 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2314-2322,共9页
基于热中子散射理论,在核数据处理程序NECP-Atlas中开发了热中子散射律数据生成模块。在相干弹性散射中,去除了传统方法中的晶体立方近似和原子位置近似,采用各向异性位移参数(ADPs)方法得到考虑了不同原子位置和作用力方向影响的相干... 基于热中子散射理论,在核数据处理程序NECP-Atlas中开发了热中子散射律数据生成模块。在相干弹性散射中,去除了传统方法中的晶体立方近似和原子位置近似,采用各向异性位移参数(ADPs)方法得到考虑了不同原子位置和作用力方向影响的相干弹性散射律数据,使得相干弹性散射模型适用于任意结构晶体。运用有效宽度模型或自由气体模型考虑液体靶中的扩散效应,运用离散谐振子模型考虑多原子分子靶的分子内部振动,以及舍尔德近似考虑分子间的相干效应。通过对D 2O中D非弹性、LiH中H非相干弹性、金属Be相干弹性散射律数据的计算,证明了程序和方法的正确性。采用ADPs方法计算的金属Be相干弹性散射律数据与传统方法相比,精度最大提高约10%。ICSBEP基准题计算结果表明,采用ADPs方法获得的金属Be热散射截面,会使计算的有效增殖因数更接近实验基准值平均约60 pcm。 展开更多
关键词 热散射律数据 热散射截面 核数据处理 necp-atlas
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NECP-Atlas中屏蔽数据库制作模块的开发与验证 被引量：1
5
作者 祖铁军 徐宁 +1 位作者 曹良志 吴宏春 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期15-20,共6页
在核数据处理程序NECP-Atlas中开发了屏蔽数据库制作模块Shield_calc,该模块先利用NECPAtlas产生问题无关的MATXS格式细群中子、光子截面数据库;然后采用超细群方法、Bondarenko迭代方法进行共振自屏计算,获得有效自屏截面;最后,基于1... 在核数据处理程序NECP-Atlas中开发了屏蔽数据库制作模块Shield_calc,该模块先利用NECPAtlas产生问题无关的MATXS格式细群中子、光子截面数据库;然后采用超细群方法、Bondarenko迭代方法进行共振自屏计算,获得有效自屏截面;最后,基于1维反应堆模型采用NECP-Hydra进行输运计算获得应用堆型的典型权重谱,将细群屏蔽数据库归并为宽群屏蔽数据库NECL-SHILED。利用Shield_calc模块,基于与BUGLE-B7相同的评价核数据库ENDF/B-Ⅶ.0,制作了47群中子、20群光子的NECL-SHILED,并与BUGLE-B7进行了对比,数值结果显示NECL-SHILD与BUGLE-B7计算结果吻合较好,验证了Shield_calc模块具有较高的精度。 展开更多
关键词 屏蔽数据库 核数据处理 BUGLE-B7 necp-atlas NECL-SHILED
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NECP-Atlas中屏蔽数据库制作方法 被引量：1
6
作者 徐宁 祖铁军 +1 位作者 曹良志 吴宏春 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1843-1850,共8页
为获得更高精度的屏蔽数据库,提高屏蔽计算中关键参数的计算精度,本文利用核数据处理程序NECP-Atlas中屏蔽数据库制作功能模块shield_calc。基于响应贡献理论对屏蔽数据库能群结构进行优化,重点针对屏蔽计算中的热中子注量率以及光子注... 为获得更高精度的屏蔽数据库,提高屏蔽计算中关键参数的计算精度,本文利用核数据处理程序NECP-Atlas中屏蔽数据库制作功能模块shield_calc。基于响应贡献理论对屏蔽数据库能群结构进行优化,重点针对屏蔽计算中的热中子注量率以及光子注量率进行改善,并利用SINBAD屏蔽基准题对优化后的能群结构进行验证。数值结果表明:利用优化后的能群结构计算得到的热中子注量率和光子注量率较BUGLE屏蔽数据库原始能群结构计算结果有明显改善,热中子注量率相对偏差由100%下降至30%左右,光子注量率相对偏差由50%下降至10%左右,提高了辐射屏蔽计算中热中子以及光子计算结果的准确性。 展开更多
关键词 核数据处理 多群屏蔽数据库 超细群方法 Bondarenko方法 响应贡献理论 能群结构优化 光子数据处理 necp-atlas
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基于第一性原理的氢化锆热散射律计算分析
7
作者 祖铁军 汤勇强 +1 位作者 曹良志 吴宏春 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期106-112,共7页
声子态密度是计算热散射律数据的基本参数。氢化锆(ZrH_(x))中含氢量的变化会导致晶体结构的变化,进而影响其声子态密度。国际上一般通过拟合实验数据获得ZrH _(x)中氢的参数化的声子态密度,不能体现氢化锆真实的晶体结构。本文基于δ-Z... 声子态密度是计算热散射律数据的基本参数。氢化锆(ZrH_(x))中含氢量的变化会导致晶体结构的变化,进而影响其声子态密度。国际上一般通过拟合实验数据获得ZrH _(x)中氢的参数化的声子态密度,不能体现氢化锆真实的晶体结构。本文基于δ-ZrH _(1.5)和ε-ZrH _(2),采用第一性原理计算了ZrH _(x)中氢的声子态密度,研究分析不同方法获得的声子态密度对热散射截面的影响,以及对含氢化锆的TRIGA反应堆的反应性的影响。数值结果表明,与ENDF/B-Ⅷ.0和JEFF-3.3评价核数据库中的声子态密度模型相比,用第一性原理计算得到的声子态密度模型能产生更精确的热散射截面,且显著提高TRIGA反应堆反应性计算的精度。 展开更多
关键词 氢化锆 第一性原理 热散射律 热散射截面 necp-atlas
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NECP-Atlas中共振弹性散射核处理模块的开发与验证
8
作者 徐嘉隆 祖铁军 +1 位作者 曹良志 吴宏春 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期51-56,共6页
在多群截面和散射矩阵产生中考虑了靶核热运动以及共振弹性散射。首先,采用了任意勒让德阶数的各向异性共振弹性散射核公式,以计算准确的多普勒展宽能量转移核。使用了半解析积分方法来进行共振弹性散射核的计算。结合共振弹性散射核计... 在多群截面和散射矩阵产生中考虑了靶核热运动以及共振弹性散射。首先,采用了任意勒让德阶数的各向异性共振弹性散射核公式,以计算准确的多普勒展宽能量转移核。使用了半解析积分方法来进行共振弹性散射核的计算。结合共振弹性散射核计算,提出了一种线性化方法来产生共振弹性散射核插值表。利用该插值表可精确插值共振弹性散射核以减少计算成本。其次,基于共振弹性散射核开发了慢化方程求解器从而代替传统的渐进散射核。该求解器可以正确地考虑中子上散射效应对于中子能谱的影响。在多群截面归并时使用更加精确的中子能谱,以此可以得到更加精确的多群截面。上述所有方法都已集成至核数据处理程序NECP-Atlas。数值结果表明,所提出的方法可以为下游计算提供准确的多群截面;相比于传统方法所产生的多群截面及散射矩阵,当上散射效应被考虑时,使用确定论程序所计算的燃料温度系数以及特征值有较大的变化。 展开更多
关键词 共振弹性散射核 核数据处理 多普勒燃料温度系数 necp-atlas
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NECP-Atlas程序中多群光子核数据处理模块的开发与验证 被引量：2
9
作者 徐宁 祖铁军 +1 位作者 曹良志 吴宏春 《现代应用物理》 2021年第1期20-25,共6页
在核数据处理程序NECP-Atlas的基础上开发了多群光子核数据处理模块,根据用户给定的能群结构及权重谱,基于反应率守恒分别对多群光子产生截面和多群光原子反应截面进行计算处理,并利用辐射屏蔽基准题库SINBAD中的基准题对多群光子数据... 在核数据处理程序NECP-Atlas的基础上开发了多群光子核数据处理模块,根据用户给定的能群结构及权重谱,基于反应率守恒分别对多群光子产生截面和多群光原子反应截面进行计算处理,并利用辐射屏蔽基准题库SINBAD中的基准题对多群光子数据库进行了验证。计算结果表明,用NECP-Atlas程序与NJOY2016程序制作得到的多群光子数据库具有相近的计算精度。 展开更多
关键词 necp-atlas程序 光子核数据处理 光子产生截面 光原子反应截面
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