Phƣơng pháp Monte Carlo cho bài tốn vận chuyển nơtron trong mơi trƣờng làm ch m ậ1.1.1.. Mô t ả phƣơng pháp MC trong bài toán vận chuyển nơtron1.2.1.. Trang 27 CHƢƠNG 2 CHƢƠNG TRÌNH MƠ P
Trang 11
LỜI CAM ĐOAN
t qu trong nghiên c u lu th d công b trong b t k công trình nào khác Các thông tin, tài li u trích d n trong lu c ghi rõ ngu n g c Tôi xin ch u trách nhi m v nghiên c u c c Vii H i h c Bách Khoa Hà N i
Hà Ni, tháng 10
H c viên
17084941185204732c9b3-5f88-47a3-b14e-febaac8e51d0
Trang 2LỜI CẢM ƠN
u tiên, tôi xin bày t lòng bi i v i TS Nguy n Tu n Kh i,
i có nhi u kinh nghi m trong vi c thi t k các thí nghi m h n và
vi ng, ng d n t ng nghiên cn và gi i quy t m i v n hoàn thành t t lu
tt nghip cao h c này
Tôi xin chân thành ccác th y cô trong Vin K thu t H t nhân và
Vng, i h c Bách khoa Hà N o mu ki tôi
rt nhiu trong quá trình hc tp và hoàn thành lu
Tôi xin g i l c i các t i anh, ch và các b n ng nghi p
vi c t ng H t nhân, Vi n Khoa h c và K thu t H t nhân, c
bing nghi p ThS Tr n Vi t Phú và ThS Bùi Duy o lu tôi th c hing này
Cui cùng, tôi xin bày t lòng bi i t t c nh i thân yêu trong gia
bên ng viên, ng h tôi r t nhi u v c tinh th n và v t
ch t có thtôi c lu
Hà Ni, tháng 10 Tác gi lu
Trang 3M Ụ C LỤ C
DANH M C KÍ HI U VÀ CH VI T T T 5
DANH CÁC M C HÌNH V TH 6
LÝ THUY T 8
n chuy ng làm ch m 8
ng h c c i h t nhân 8
1.1.1.1 Tán x c 8
1.1.1.2 S h p th 10
1.1.1.3 Bi v n t c trong h kh i tâm (CM) và h phòng thí nghi m (PTN) 10
1.1.2 Ti t di n ph n ng 13
1.1.3 Ti t di n vi phân (phân b góc) 16
1.1.4 Ti t di y t do c a h t 17
1.2 Mô t n chuy 18
1.2.1 S phân h ch các h t nhân n ng gây b 18
1.2.2 Phân b t 21
1.2.3 Hi u ng Doppler 23
1.2.4 Mô t n chuy 24
NG QUÁ TRÌNH V N CHUY 27
2.1 Gi i thi u v 27
c v gi i thu t c 30
2.3 Thông s hình h c bó nhiên li u s d ng trong mô ph ng 34
2.4 Tham s hóa ti t di n t b ng s u 35 li 2.5 ng c phân b th c nghi m 37
2.6 V trí sinh và góc bay ra c 40
2.7 L y m u quãng ch y t do 42
2.8 i t và theo dõi v trí c 42
2.9 ng v và lo a nó v 45
T QU VÀ TH O LUN 47
3.1 S va ch m trong quá trình làm ch m 47
3.2 So sánh k t qu ph ng v 51
3.3 c tính b dày vùng ph n x 54
K T LU N VÀ KI N NGH 57
TÀI LI U THAM KH O 59
Trang 4PH L C 61
Trang 5DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
JEFF n s u h t nhân cli a cng châu Âu
ENDF n s u h t nhân cli a M
Trang 6DANH CÁC MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1: Tán x ạ đàn hồi của nơtron vớ ại h t nhân bia 8
Hình 2: Tán x ạ không đàn hồ ủa nơtron vớ ại c i h t nhân bia 9
Hình 3: Va ch m giạ ữa nơtron tới (h t 1) và h t nhân bia (h t 2),Sau va chạ ạ ạ ạm nơtron (hạt 3) …….9
Hình 4: Bi u vể đồ ận t c c a n sau va ch ố ủ ạm đàn hồi v i h t nhân ớ ạ [3] 11
Hình 5: Tương quan góc tán x c a h t sau va chạ ủ ạ ạm đàn hồi trong h PTN và h CM [3].ệ ệ 12
Hình 6: Tương tác của chùm h t t i v i h t nhân bia ạ ớ ớ ạ 13 Hình 7: Ti t diế ện tương tác toàn phần của nơtron v i proton [8] 14 ớ Hình 8: Ti t di n tán x ế ệ ạ đàn hồ ủa nơtron với proton [8] i c 14 Hình 9: Ti t di n bế ệ ắt nơtron bởi proton: n + p → d + γ -ray (2.2 MeV) [8] 15
Hình 10: Phân b góc trong tán x ố ạ đàn hồ ủa nơtron với c i proton tại các năng lượng En ……… 16
Hình 11: Quãng ch y t do cạ ự ủa nơtron trong mộ ố ạ ậ t s lo i v t liệu: Polyethylene, Nhôm và Chì ….18 Hình 12: S phân h ch h t nhân n ngự ạ ạ ặ 19
Hình 13: Phân b ố khối c a các m ủ ảnh phân h ch ạ 235 U 20
Hình 14: Ph ổ nơtron tức th i t phân h ch c a ờ ừ ạ ủ 235 U [4] 21
Hình 15: Ti t di n phân h ch c a ế ệ ạ ủ 235 U ph thuụ ộc năng lượng nơtron [8] 23
Hình 16: S n rự ở ộng Doppler đố ới đỉi v nh cộng hưở ng tại ~ 1.05eV đối v i 240Pu [4] ớ 24
Hình 17: S ơ đồ khối chương trình mô phỏng 33
Hình 18: S bó nhiên li u lò PWR.ơ đồ ệ 34
Hình 19: Ti t diế ện tương tác toàn phần của nơtron với 16 O [8] 35
Hình 20: Sơ đồ khối đọ ốc s u ti t di nliệ ế ệ 36
Hình 21: K t qu phế ả ổ nơtron phát in ra từ chương trình mô phỏng 40
Hình 22: V trí cị ủa nơtron trong hệ ọa độ ầ t c u 41
Hình 23: Năng lượng của nơtron giảm theo s l n tán x ố ầ ạ 49
Hình 24: Phân b s va ch m cố ố ạ ủa nơtron trên 1 H (trái) và 16O (phải) 49
Hình 25: S va ch m cố ạ ủa nơtron trên nước nh ẹ 50 Hình 26: Ph ổ nơtron nhiệt ph thu c b ụ ộ ề dày nước làm chậm 50
Hình 27: M t c t mô hình bó nhiên li u v trên MCNPặ ắ ệ ẽ 51
Hình 28: Ph ổ thông lượng nơtron tại thanh 9H 52
Hình 29: Ph ổ thông lượng nơtron tại thanh 9G 52
Hình 30: Ph ổ thông lượng nơtron tại thanh 9A 53
Hình 31: Phân b ố thông lượng nơtron tính từ tâm ra biên c a mô hình bó nhiên li u.ủ ệ 53
Hình 32: K t qu mô phế ả ỏng t s ỉ ố nơtron tán xạ ngược, h p th và ròấ ụ 56
Trang 7M Ở ĐẦ U
n h t nhân c ta t m t thách th c to l cán b , nh i làm khoa h c c này Các ng d ng h t nhân trong
y t và công nghi c tri n khai Tuy nhiên vi c khai thác và s d
n h t nhân m i b u n tính toán thn pháp quy trong v n hành và s d ng các thi t b h n
hc nghiên c u và thi t k các thí nghi m h t nhân g p nhio tính ch t nguy hi m c a các ch t phóng x n chi phí cho a
vi c ti n hành các thí nghi m này khá cao Do v c khi th c hi n m t thí nghim y ng mô ph d c các k t qu c bi t các tai n n h t nhân nghiêm tr x y ra trong quá kh mà
g n tai n n nhà máy h t nhân Fukushima I d n nh ng h u qu lâu dài Sau tai n n n n h t nhân Chernobyl, vi c thí nghi m tr c ti p v i lò
ph n ng b c m mà ngày càng nhicó toán mô ph c vi tính toán, thi t k n h t nhân Có hai
th c hi n tính toán mô ph ng là nh (Deteministic M u nhiên (Monte Carlo Method) Trong
, Monte Carlo là m c y c s
dkim
y u c i gian tính toán khá lâu, tuy nhiên
c s d ng ngày càng r ng rãi do các h máy tính ngày càng m nh Ngày nay các
s u ti t di n h t nhân c li c hi ng l n thông tin v
Trang 8CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUY T Ế
1 1 Phương pháp Monte Carlo cho bài toán vậ n chuy ể n nơtron trong môi trườ ng làm ch m ậ
1.1.1 Độ ng họ ủa tương tác nơtron ới hạ c c v t nhân
t ph a t c truyn cho h t nhân
Hình 1: Tán x ạ đàn hồ ủ nơtron ớ ại c a v i h t nhân bia Tán x tán x i ngo i vi c h t nhân ch u s tr
s p x p l i trong n i b d n tr ng thái kích thích và cu i cùng phát x b c x
tr l i trn c a và h t nhân sau tán x nh a t t phu
ca c dùng vào vit nhân lên tr ng thái kích thích
Trang 9Hình 2: Tán x ạ không đàn hồi củ nơtron ớ ạt nhân biaa v i hXét quá trình tán x i c a v i h t nhân theo Hình 3, trong
t i (h t M 1) va ch m v i h t nhân bia (h t M 2), k t qu là i
t M3) và còn l i h t nhân bia (h t M 4) gi t lùi và phát ra b c x gamma (M5 n chúng ta gi thi t r u hng yên
ng c a và h t nhân bia sau tán x
ng c a b c x gamma phát ra t tr ng thái kích thích c a h t nhân bia
(1.1)
Trang 101.1.1.3 Biể ồ u đ v ậ n tố c trong h ệ khố i tâm (CM) và h phòng thí nghi m (PTN) ệ ệ
a Tán x ạ đàn hồi: n + A → n’ + A’ (d ký hi u h t sau va ch m)
Trong h CM: V n t c c a 2 h i sau va ch m
VCM(n) = VCM1.4)
(1.2) (1.3)
Trang 11Trong h PTN: V n t i
VLabLab (1.6)
VLabLab1.7) Chú ý: Trong biểu đồ ậ ố v n t c Hình 4: Va, VA và Va’, VA’ là v n t c c a các n và hậ ố ủ ạt
nhân A sau va ch m trong h PTN và h ạ ệ ệ CM
Hình 4: Biểu đồ ậ ốc củ v n t a n sau va chạm đàn hồi với hạt nhân [3]
T bi v n t c d c m i liên h gi a v n t c và góc tán x :
Góc lùi c a h t nhânA trong hai h CM và PTN:
Vì V = VCM CM L
CM CM L CM) / 2 (1.9) Hình chi u (các thành ph n) c ng sau tán x vuông góc và song song va i: t
(1.8)
Trang 12VCM) = Va L) (1.10)
VcosCM) + VCM = Va L) (1.11)
LCMCM)] (1.12) HoLCM)]/ [1 + X2 CM)]0.5 (1.13)
chạm đàn hồi trong h PTN và h CM [3] ệ ệ
Trang 13 h t b phát ra / ((s h t t i a /1 cm 2) h(s t nhân bia bên trong chùm))
Tit din có th nguyên di n tích (cm 2)
barn (b): 1 barn = 10-24 m2, 1 barn = 1000 mb
V t lý: Ti t di n ph n ánh xác su t x t h t nhân bia Vì v y, là s u h t nhân quan trli i v ng
MC khi la ch a trong mô hình v n chuyn
Hình 7, 8 và 9 trình bày ti t di n toàn ph n, tán x i và b t b c x c a n
v i proton, ví d trong bài toán v n chuy n c a c, paraffin Có th th i v a n và p thì tán x th nh t, ti t di ng gi m t n
ng nhic bin ~ 500 keV, và trong vùng nhin
l nh ti t di gi m c ng (Hình 7 và 8 )
Hình 6: Tương tác của chùm hạt tới vớ ại h t nhân bia
Trang 14
Hình 7: Ti t diế ện tương tác toàn phần c a ủ nơtron ớ v i proton [8]
Hình 8: Ti t di n tán x ế ệ ạ đàn hồ ủ nơtron ới c a v i proton [8]
Trang 15
i v i ph n ng b t b c x , ti t di theo s gi m c ng
ng b gi m t i a ph n ng b t
bc x tr n t o ra b c x gamma th c p ch yu, cùng
vi quá trình tán x i ca trên các ht nhân khác trong quá trình
v n chuy n ng ch a Hydro nói chung và trong vùng ho t ca
lò ph n ng nói riêng
y, có th y tith t di thu c:
- Loi ht nhân (Hydro, Urani
- Lo t nhân (tán x h i, b t b c x , phân
h
- ng t i,
- Góc va ch a i gi và h t nhân,
- Nhi h t nhân bia (hi u ng Doppler)
Hình 9: Ti t di n bế ệ ắt nơtron ởi proton: n + p → d + γ b -ray (2.2 MeV) [8]
Trang 161.1.3 t di n vi phân (phân b góc) Tiế ệ ố
Trên Hình 6, n u xét s h t b t o thành trong y u t góc kh i vi
ng c a chùm h t t i [3]:
dNb = CIo1.16)
H s t l i là ti t di n vi phân, ph n ánh phân b góc c a h t b sau phn ng Rõ ràng, ti t di n vi phân là s u h t nhân r t quan tr ng trong mô li
Trang 17Hình 10 mô t t diti i v i tán x i c a v i proton
ng nhi n l nh Có th th i v i nhi t phân
b góc sau tán x ng trong h khi tâm
1.1.4 t di Tiế ện vĩ mô và quãng chạ ự do củ ạ y t a h t
M ng v t lý quan tr ng trong mô ph ng MC bài toán v n chuy n
Trang 18Hình 11 mô t hình nh quãng ch y c a v ng t qua m t kh i tr làm t các v t li u khác nhau Quãng ch y t do trung bình ph thuc vào lo i v t li ng c a Sau m i va ch m, quãng ch y c a
ng giu này là do ti t di n tán x c a
ng c a gi m Hình 11 cho th y kh i tr ng ttrong vi n s truy n qua c a so v i kh i tr c a v t ch t n ng
m t g ng c a nó trong các va ch m v i các nguyên
t nh trong polyethylene
1.2 Mô t ả phương pháp MC trong bài toán vậ n chuy ể n nơtron
1.2.1 S phân h ch các h t nhân n ng gây b ự ạ ạ ặ ở i nơtron
Các h t nhân n 233U, 235U, 239Pu và 241Pu khi h p th nhi t s b
v làm hai m nh và gi i phóng m ng x p x 200 MeV, kèm theo s phát x m t vài Quá trình này g i là ph n ng phân h ch ht nhân n ng:
235236U* 135Xe + 98Sr + 3n
Pb
Al
Hình 11: Quãng ch y t do c a ạ ự ủ nơtron trong một
s ố loạ ậ ệi v t li u: Polyethylene, Nhôm và Chì [3]
Trang 19 c a ph n ng phân h ch có th c gi i thích theo m u gi t ch t l ng
t ch t l ng hình c n
t i do s cân b ng gi a l y Coulomb c a các proton v i l c hút h t nhân và s c
m t Khi có m t ng tác v i h t nhân, h t nhân s có s bi n d ng
t d ng hình c u sang d ng hai hình n i v i nhau gi a (qu t ) Quá trình này k t thúc khi h t nhân b tách ra thành hai h t nhân nh phân h ch h t nhân
c mô t trên hình 12
Trong ph n ng phân h ch, các h t nhân phân h ch ho c các h t nhân có
ng sau khi h p th s b phân chia thành hai h t nhân nh c g i
là các m nh phân h ch Quá trình này không x y ra theo m c nh nào mà bao g m nhi u kênh ph n ng, m i các m nh phân h ch Các m nh phân h ch này có kh ng không b ng nhau (do hi u ng v i v i
ph n ng phân h ch c a 235U, các m nh phân h ch có s kh i A t n 161,
ng t n 110 và t n 155 có su t ra l n
nh t (c 99%) (Hình 13 Các m nh phân h ) a
i thành ph n c a các s n ph m phân h ch Ví d nh phân hch 140 Xe (sut ra kho ng 7%) có th bi i thành 140Ce theo chui (3.1)
N u quá trình phân h ch di lâu v i t c i, có s cân b ng trong các chui phân rã và thành ph n c a các s n ph m phân h ch cu i cùng không
i, v i các nguyên t t him chi m 25% s s n ph m [3]
(chui 3.1)Hình 12: S phân h ch h t nhân n ng ự ạ ạ ặ
Trang 20Ngoài các m nh phân h ch, ph n ng phân h ch còn cho ra các s n ph m
Hình 13: Phân b ố khố ủi c a các m nh phân h ch ả ạ 235U
Trang 211.2.2 Phân b ố nơtron phân hạ ch và nơtron nhiệ t
Các c a ph n ng phân h ch bao g m hai lo i: t c th i và
tr t c th i là c sinh ra gi thm phân h ch (khong 10-14 giây sau thm phân h ch), chi các phân hch [10] Phân b ng c a các t c th b i
i là ph t c th i
ng t n E + dE, chia cho s
phân h ch Ph c a t c th i v i phân h ch c a 235c trình bày trên hình 14 và cho b i công th c [ ]:4
Trang 22phát x ạ nơtron ới năng lượng ban đầ v u E0, là cơ sở để mô ph ng l ch s c a ỏ ị ử ủ nơtron
tr c sinh ra khi các m nh v phân h t nhân sau
l phát ra tr Ví d v quá trình sinh tr t 87Kr là s n ph m phân h ch th ti c p a mnh phân hch 87Br vi T1/2 = 55 giây
Tuy s ng các tr ch chii 1% t ng s các phân h ch,
nh trong viu khi n lò ph n ng S ng các
tr trong m t phân h i c a s tr trên toàn b s phân h sinh ra trong 1 phân h ch Các
tr c chia làm 6 nhóm theo chu kì bán rã T1/2 c a s n ph m phân h ch
M c i sut ra tr i v16 i
nhi t là nh ng tron ng t c t o
ra sau nhi u va ch m v i các h t nhân nguyên t c a ch t, b làm ch m và m t d n
ng, cu i cùng tr v tr ng thái cân b ng nhi t v ng, g i là nhi t Các nhi t chuy ng trong tr ng thái cân b ng nhi t v i các phân t
ng Quá trình làm ging c a n vùng nhi t g i là nhi t hóa M nhi t ph thu ng theo quy lu t Maxwell Boltzmann [4 ]:
Đối v i bài toán v n chuy n ớ ậ ể nơtron trong môi trường vùng ho t s d ng ạ ử ụ phương pháp MC, các nơtron sau khi b làm chị ậm đến vùng năng lượng nhi t s ệ ẽ được mô ph ng d a trên phân bỏ ự ố Maxwell Boltzmann nói trên –
(1.25)
Trang 24 m d a trên s a m t và h t nhân,
hi u n s t trong nhiên li u d n s thay
i ng u nhiên c a v n t i gi a và h t nhân mà h qu là gây ra
s ng g n vnh cng,
s ph thung s nên m nh, và chuytr ng nhi t c a nguyên t môi
i d ng g n giá tr t nh cng
1.2.4 Mô tả phương pháp MC trong bài toán vậ n chuy ể n nơtron
Mô phu Eo ca d a trên s chun hóa ph
Trang 26elinelrad là tit di a tn c ng lo
trên, lonh d a trên hàm m phân b xác su t nhc t chu s n hóa các tit di
tot el inel rad:
X Tán x i Tán x i Ph n ng b t b c x
el eltot ; Pinel ineltot ; Prad radtot
c ch n theo thu a trên s gieo s ng
Quá trình mô ph c th c hi n khi k t thúc l ch s c a
ho c b h p th ho t t ng nhi t theo phân
b Maxwell Boltzmann
Trang 27CHƯƠNG 2 CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN NƠTRON
2.1 Gi i thi ớ ệ u về các chương trình tính toán lò
Trong tính toán lò t n t u nhiên (Monte
nh c s dtính toán mô ph ng quá trình v n chuy n c a h ba chiu ph c t m n i tr i là xây d c chi ti t hình
h c c a h mô ph ng nh vào kh hình h c m m d o c ,
ng liên tm là t t c các d li u h t
c cho b ng mà không s d ng t i các x p x nhi u nhóm Các quá trình va ch m c a h t v i v t li c theo dõi chính xác nh t có th Chính nh tin c c s d c l i gi i tham chi u, cho
m và thi t k chi ti t c a lõi lò ph n ng h t nhân, che ch n
b c x và nhi u v m là th i gian tính dài
nh
Trên th gi i có r t nhi u b t lý lò c phát tri n MCNP, MVP, MONK, TRIPOLI, MCU, KENO và SRAC, TRIGLAV, WIMSD/CITATION (Monte Carlo N-Particle) là
ph n m m ng d h ng các quá trình v t lý mang tính th ng kê (các quá trình phân rã h a h t nhân v i v t ch t,
d n s li u h t nhân c a các quá trình tính toán, gieo s ng u nhiên tuân theo các quy lu t phân b , ghi l i s ki n
l ch s c a m t h t phát ra t ngu n h t th i gian s ng c nhi u ng d t k lò ph n ng, an toàn t i h n, che ch n và b o v , phân tích và thi t k u dò, v t lý tr u, nghiên c u khí quy li n, nhi t phát quang do phóng x , ch p nh b ng phóng x
Trang 28 M t s tính ch t n i b t c c s d ng thu t toán d a trên s ki n ( event-based algorithm) phù h p v -
ng khác xây d ng thu t toán d a trên l ch s ( history-based algorithm), vic khó có th th c hi n b
v vecto hóa v i thu t toán d a trên s ki n l i có th
t c m Th c t c g p 10 l n so v i các
ng trên máy tính Fujitsu FACOM/VP 2600 cho nhi u bài toán khác nhau
Phiên b u tiên c a MV c áp d ng nhi nghiên c u h i h công nghi p h t nhân khác c a Nh t B y c phát tri n cho vi c phân tích vùng ho t c a lò ph n ng, nó có kh óa hình h c và có th x lý
n s li u h c áp dcho các tính toán c n x b h n ch do h n ch trong vi c xác l p các ngu n c nh
t c m
Trang 29 Chn lò s d ng cho mô ph ng th c nghi m Feynm - an
Biên m ng có d ng tùy ý
u ki n biên tu n hoàn
X lý song song vn chu n
H nhi u n n t ng công ngh máy tính tr
Nhiu chc c p nh nhi t
tùy ý và mô hình hình h c th ng kê là m t trong nh i b t c a
m r ng kh c song song hóa cùng v n song song chu n c a PVM (máy o song song) và/ho c MPI (Message Passing Interface) và vì vy tính toán song song là hoàn toàn kh các máy tính cùng v d ng trên
h u h t các h th trên các máy tr m và PC
nh d a trên vi c gi n chuytrình khu m c i gian tính toán nhanh
áp dng hình h c nh nh B SRAC d a
c xây dc hi n các tính toán liên quan n v n chuy n và khu u lo i lò ph n ng h t nhân s
dt khác nhau B chy trên h u h t các máy tính s d ng h u hành UNIX ho c các h hay FreeBSD B nh cho phép th c hi c các ti t di u d
c a ô m a toàn b vùng ho t, bao g m c tính toán cháy và các thông
s c n thi t trong thi t k lò ph n ng hay phân tích th c nghi m
c hic pháp trin Vì v y tác gi t ra nguyên c u phát tri n m
t lý lò M c tiêu c a nghiên c u này phát tri là n m
Trang 30trình mô ph ng quá trình v n chuy n c a ng ch t làm ch m
c a vùng ho c áp lu xây d tác ca v i v t ch t nh ng t i m c tiêu lâu dài là phát tri n m t
v t lý lò ph n ng Các k t qu u ra tiêu bi u
c m t a s nhân hi u d ng, phân b thông
ng , phân b công su t, m ng v theo th i gian phát tri n m t
n s d ng trong tính toán lò ph n ng y yêu c u m t kh ng công vi i l n, i ph i có th i gian và ngu n
s d ng Fortran nên vi c h c và s d ng ngôn ng i vi c có
i h p tác [13]
2.2 Sơ lượ c về ả gi i thu ậ t của chương trình
ng m t t i m t th i
t k t thúc l ch s c a nó thì ti p theo mc gieo và theo dõi n trình mô ph ng mTi t t khi sinh ra t i khi m t c thc hi n l c sau [10]
u tiên là chu n b vi n s li u, t ch c d li u theo m t c u trúc có th c mn
Nhp các bi n c n thi t s d n s li u vào b nh
Trang 31 L y m u ng ca th c nghi m sau:
Kim tra v m trong ch t làm ch m hay thanh nhiên li u
N u u thì tm thi ngng theo dõi và ghi nh n
Trang 32Sai Đúng
Đúng
Xác đị nh v trí ị điể m c t ắ
Điề u ki n biên ệ Nơtron nằm ngoài bó
nhiên li ệu?
K t thúc ế theo dõi
Khai báo các biến hình h c, ọ tiế t di n, nguồn nơtron… ệ
Đọ ố ệ ừ thư việ c s li u t n Chu n hóa ph ẩ ổ nơ tron phân h ch ạ
Chu n hóa ph ẩ ổ nơtron nhiệt theo phân
b Macxoen ố
Thư việ n ti t di n ế ệ nơtron củ ừ a t ng
Khở ạo năng lượ i t ng ng u nhiên c a ẫ ủ nơtron tuân theo ph phân h ch ổ ạ
Đổ ọa độ để xác đị i t nh v ịtrí tương tác của nơtron so vớ ố ọa độ i g c t
Xác đị nh ti t di n c ế ệ ủa nơtron theo năng lượ ng
Xác định quãng chạy
t ự do
Phả n x ạ gương H p th ấ ụXác định
góc bay
Trang 33Hình 17: S ơ đồ khối chương trình mô phỏng
K t thúc ế theo dõi
Kiể m tra nơtron có n m trong ằ thanh nhiên li u không ệ
Xác đị nh v trí của ị thanh nhiên u liệ
Xác đị nh lo i nguyên t ạ ố tương tác vớ nơtron i
Xác đị nh lo i ph n ứng ạ ả
d a trên ti ự ết diên tương tác
vĩ mô của nguyên t ố đó
Kết thúc theo dõi
Tán x ạ đàn hồi
Tán x không ạ
đàn h i ồ
K t thúc ế theo dõi
Xác định năng lượng
và góc tán xạ của nơtron sau tán x ạ đàn hồi
Xác định năng lượng kích thích Xác định
năng lượng và góc tán x ạ của nơtron sau tán x ạ không đàn
h i ồ
Xác định năng lượng
nơtron theo ph Maxwell ổ
Xác định góc bay ra
Tán x ạ không đàn
h i ồ
Tán x ạ đàn hồi
Hấp thụ
Trang 342.3 Thông s hình h c bó nhiên li u s d ng trong mô ph ố ọ ệ ử ụ ỏ ng
m t ph ng v.v
Bó nhiên lic mô ph ng là ki u bó nhiên li u hình vuông s d ng trong
lò phn c áp l c Bó nhiên li u là dãy 17×17 các thanh g m: 264 thanh nhiên li u, 24 ng d u khi n (ô m ng ch c), mt ng d n thi t b
m trung tâm c a bó nhiên li c b Bán kính ngoài c a thanh nhiên li u là 0.475 cm và kho ng cách t tâm gi a các thanh nhiên li u là 1.26 cm ] [2
Hình 18: S bó nhiên li u lò PWR ơ đồ ệ
Trang 352.4 Tham s hóa ti t di ố ế ệ n từ ảng số liệu b
Hi n t i có khá nhi u n ti t di n c a c phát tri n trên th gi i
-VII.1 c a M , JEFF c a c ng châu Âu, JENDL c a Nh t B n [8 9] ][ ng c t chnh d ng ENDF-6 v ng
i l n Tùy vào m d ng mà d u s li c trích d n
m t ph n t n g y mà lò MVP, MCNP [7] có cá u n c l y t n g nh
Trang 36M m t m i ng v i m t c
n nêu trên [8] a là m t d i n 10-5 2×107
eV Tùy thung v mà s có m t vài hay nhi u lo i
i
I=0, j=n
![Hình 4 : Biểu đồ ậ ốc củ v n t a n sau va ch ạm đàn hồi với hạ t nhân [3]. - Mô phỏng quá trình vận huyển nơtron trong môi trường hất làm hậm ủa lò nướ nhẹ](https://media.store123doc.com/figures/007/422/hinh-bieu-do-oc-cu-dan-hoi-nhan-7422594.webp)
![Hình 7: Ti t di ế ện tương tác toàn phầ n c a ủ nơtron ớ v i proton [8] - Mô phỏng quá trình vận huyển nơtron trong môi trường hất làm hậm ủa lò nướ nhẹ](https://media.store123doc.com/figures/007/422/hinh-en-tuong-tac-toan-pha-notron-proton-7422596.webp)
![Hình 9: Ti t di n b ế ệ ắt nơtron ởi proton: n + p → d + γ b -ray (2.2 MeV) [8] - Mô phỏng quá trình vận huyển nơtron trong môi trường hất làm hậm ủa lò nướ nhẹ](https://media.store123doc.com/figures/007/422/hinh-ti-e-at-notron-oi-proton-mev-7422598.webp)
![Hình 14: Ph ổ nơtron ứ t c th i t phân h ch c a ờ ừ ạ ủ 235 U [4] - Mô phỏng quá trình vận huyển nơtron trong môi trường hất làm hậm ủa lò nướ nhẹ](https://media.store123doc.com/figures/007/422/hinh-ph-o-notron-u-th-phan-u-7422602.webp)
![Hình 15: Ti t di n phân h ch c a ế ệ ạ ủ 235 U ph thu ụ ộc năng lượ ng nơtron [8] - Mô phỏng quá trình vận huyển nơtron trong môi trường hất làm hậm ủa lò nướ nhẹ](https://media.store123doc.com/figures/007/422/hinh-ti-phan-e-oc-nang-luo-notron-7422603.webp)
