CN111914464A - 用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了共振模拟子群优化方法，包括以下步骤：对共振核素进行分类；建立共振能群，并将共振能群统一为合并能群；构建中子输运方程；独立获取每个合并能群代表核素的等效宏观截面和源项信息；获取合并能群代表核素的子群通量；获取合并能群的子群逃脱截面；获取等效微观本底截面；获取等效吸收截面和等效生成截面；进行反应堆组件多共振核素共振模拟。本发明还公开了用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化系统。本发明用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法及系统，在不影响精度的前提下，对问题中的共振核素按类划分，对同一类的共振核素，只对其代表核素进行子群通量求解，减少了特征线方法计算时间，从而提高计算效率。

Description

用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法及系统

技术领域

本发明涉及核反应堆堆芯设计技术领域，具体涉及用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法及系统。

背景技术

在制作多群截面库时，在共振能区，由于共振核素的吸收截面变化剧烈，无法预先知道该能群区域的通量分布(即能谱，该通量分布与具体问题相关)，因此无法在数据库中直接给出共振核素在共振能区的多群微观吸收截面等信息。其中子群方法将有效共振积分表中包含的信息转化为相关子群信息(即子群参数，包括子群截面及子群概率)，利用子群参数和子群方法的相关理论来求解子群方程，根据计算得到的子群通量信息等来计算得到等效截面信息。

传统的子群方法计算过程见图1，其基本过程为：1)计算虚拟能群数目，其值为共振能群数目×共振核素数目×子群数目；2)计算每个虚拟能群和每个网格的宏观截面信息和源信息；3)应用特征线方法求解固定源问题，计算得到每个虚拟能群和每个网格的子群通量；4)根据子群通量和子群参数计算等效吸收截面和等效生成截面。

对于网格数目较大，共振能群数目较多，共振核素较多的问题，传统的方法在特征线方法求解子群通量时间较长，导致计算时间无法满足工程需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术对于网格数目较大，共振能群数目较多，共振核素较多的问题，传统的方法在特征线方法求解子群通量时间较长，导致计算时间无法满足工程需，目的在于提供用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法及系统，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，包括以下步骤：

S1：根据反应堆组件共振核素之间干涉的空间作用和/或能谱作用对共振核素进行分类；

S2：当进行反应堆组件多共振核素共振模拟时，根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群，将所有共振能群统一为一个合并能群；

S3：根据通量子群计算公式构建中子输运方程；

S4：获取中子输运方程中每个共振分类中代表核素合并能群的等效宏观截面和源项信息；

S5：根据所述中子输运方程获取所述合并能群中代表核素的子群吸收截面对应的子群通量；

S6：根据合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量获取代表核素合并能群代表核素的子群逃脱截面；

S7：根据合并能群代表核素的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面，并根据各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的等效微观本底截面；

S8：根据各个共振能群各共振核素对应的本底截面获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面；

S9：基于各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面进行反应堆组件多共振核素共振模拟。

本发明应用时，针对于多共振核素的核素共振特点，发明人发现在核反应堆的设计模拟中，同时会拥有若干个共振核素，这些共振核素之间存在共振干涉，这种干涉存在两种干涉效应，一种是一个计算网格中不同核素之间的干涉，另一种是不同网格间核素之间的干涉，第二种效应更加强调干涉的空间作用，而第一种效应更加强调干涉的能谱作用，对于这两种效应，采用分类考虑的方式进行，也就是将问题中的不同共振核素分为类，分为一类的共振核素要较为严格考虑这些核素之间的空间干涉效应(当然也考虑了一种材料中不同共振核素之间的干涉)，不同类中的核素不考虑空间干涉效应，但是如果两个类中共振核素同处于材料中，要考虑它们之间的能谱干涉效应(假设随机干涉)。

根据上述原则对共振核素进行分类后，对每一类的共振核素进行独立求解，由于在进行分类后，不同类共振核素之间影响很小，所以可以进行独立求解，并且在实际运算中，每一类只进行代表核素的中子输送运算，从而实现提高运算效率的目的。

进一步的，步骤S1包括以下子步骤：

分为一类的共振核素要考虑这些核素之间的空间干涉效应或者能谱干涉效应；

当任意两种共振核素不存在严重的干涉效应，且该两种共振核素处于不同的网格时，将该两种共振核素分入不同类；

当主要共振核素与次要共振核素的共振干涉不强烈时，将主要共振核素与次要共振核素分入不同类。

进一步的，所述中子输运方程采用下式：

式中，∑_p为散射宏观截面，λΣ_p为势散射宏观截面，N_i为第k类共振核素中第i个共振核素的核子密度，∑_self-s为自散射宏观截面，∑_t为总宏观截面，∑_a为吸收宏观截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度，R_∞g为能群g的无限共振积分，σ_r,m为一类共振核素中代表核素r的子群吸收截面。

进一步的，步骤S5包括以下子步骤：

对合并能群的散射截面和势散射截面进行并群，并将并群后的截面通过中子输运方程进行整体求解；

并群通过下式进行：

式中：Σ_x为合并能群后的散射截面或者势散射宏观截面，Σ_xg为能群g的散射截面或者势散射截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度。

进一步的，步骤S6包括以下子步骤：

利用ln(σ_n)线性的方法对合并能群代表核素的子群逃脱截面∑_e(σ_m)插值得到各共振能群各共振核素子群截面σ_n对应的子群逃脱截面∑_e(σ_n)。

进一步的，根据下式获取各个共振能群对应的等效微观本底截面：

式中：λΣ_p为势散射宏观截面，Σ_e(σ_n)为子群吸收截面σ_n对应的逃脱截面，N为核子密度。

进一步的，根据下式获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面：

式中：ω_n为吸收截面对应的子群概率，σ_n为子群吸收截面，σ_bn为子群本底截面，ω_vn为生成截面对应的子群概率，σ_vn为子群生成截面。

采用上述任意一种用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法的系统，包括：

分类单元：用于根据反应堆组件共振核素之间干涉的空间作用和/或能谱作用对共振核素进行分类；

合并单元：用于当进行反应堆组件多共振核素共振模拟时，根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群，将所有共振能群统一为一个合并能群；

获取单元：用于独立获取每个合并能群代表核素的等效宏观截面和源项信息；

构建单元：用于根据子群通量求解公式构建中子输运方程；

处理单元：根据所述中子输运方程获取所述合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量；所述处理单元根据合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量获取合并能群代表核素的子群逃脱截面；所述处理单元根据合并能群代表核素的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面，并根据各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的等效微观本底截面；所述处理单元根据各个共振能群各共振核素对应的本底截面获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面；

模拟单元：基于各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面进行反应堆组件多共振核素共振模拟。

进一步的，分为一类的共振核素要考虑这些核素之间的空间干涉效应或者能谱干涉效应；

分类单元在任意两种共振核素不存在严重的干涉效应，且该两种共振核素处于不同的网格时，将该两种共振核素分入不同类；

分类单元在主要共振核素与次要共振核素的共振干涉不强烈时，将主要共振核素与次要共振核素分入不同类。

进一步的，所述中子输运方程采用下式：

式中，∑_p为散射宏观截面，λΣ_p为势散射宏观截面，N_i为第k类共振核素中第i个共振核素的核子密度，∑_self-s为自散射宏观截面，∑_t为总宏观截面，∑_a为吸收宏观截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度，R_∞g为能群g的无限共振积分，σ_r,m为一类共振核素中代表核素r的子群吸收截面。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法及系统，通过引入等效逃脱截面的概念，在不影响精度的前提下，对问题中的共振核素分类，对同一类的共振核素，只对其代表核素进行子群通量求解，减少了特征线方法计算时间，从而提高计算效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为现有技术方法步骤示意图；

图2为本发明方法步骤示意图；

图3为本发明实施例方法步骤示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图2所示，本发明用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，包括以下步骤：

S1：根据反应堆组件共振核素之间干涉的空间作用和/或能谱作用对共振核素进行分类；

S2：当进行反应堆组件多共振核素共振模拟时，根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群，将所有共振能群统一为一个合并能群；

S3：根据通量子群计算公式构建中子输运方程；

S4：获取中子输运方程中每个共振分类中代表核素合并能群的等效宏观截面和源项信息；

S5：根据所述中子输运方程获取所述合并能群中代表核素的子群吸收截面对应的子群通量；

S6：根据合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量获取代表核素合并能群代表核素的子群逃脱截面；

S7：根据合并能群代表核素的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面，并根据各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的等效微观本底截面；

S8：根据各个共振能群各共振核素对应的本底截面获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面；

S9：基于各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面进行反应堆组件多共振核素共振模拟。

本实施例实施时，针对于多共振核素的核素共振特点，发明人发现在核反应堆的设计模拟中，同时会拥有若干个共振核素，这些共振核素之间存在共振干涉，这种干涉存在两种干涉效应，一种是一个计算网格中不同核素之间的干涉，另一种是不同网格间核素之间的干涉，第二种效应更加强调干涉的空间作用，而第一种效应更加强调干涉的能谱作用，对于这两种效应，采用分类考虑的方式进行，也就是将问题中的不同共振核素分为类，分为一类的共振核素要较为严格考虑这些核素之间的空间干涉效应(当然也考虑了一种材料中不同共振核素之间的干涉)，不同类中的核素不考虑空间干涉效应，但是如果两个类中共振核素同处于材料中，要考虑它们之间的能谱干涉效应(假设随机干涉)。

根据上述原则对共振核素进行分类后，对每一类的共振核素进行独立求解，由于在进行分类后，不同类共振核素之间影响很小，所以可以进行独立求解，并且在实际运算中，每一类只进行代表核素的中子输送运算，从而实现提高运算效率的目的。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，步骤S1包括以下子步骤：

分为一类的共振核素要考虑这些核素之间的空间干涉效应或者能谱干涉效应；

当任意两种共振核素不存在严重的干涉效应，且该两种共振核素处于不同的网格时，将该两种共振核素分入不同类；

当主要共振核素与次要共振核素的共振干涉不强烈时，将主要共振核素与次要共振核素分入不同类。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述中子输运方程采用下式：

式中，∑_p为散射宏观截面，λΣ_p为势散射宏观截面，N_i为第k类共振核素中第i个共振核素的核子密度，∑_self-s为自散射宏观截面，∑_t为总宏观截面，∑_a为吸收宏观截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度，R_∞g为能群g的无限共振积分，σ_r,m为一类共振核素中代表核素r的子群吸收截面。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，步骤S5包括以下子步骤：

对合并能群的散射截面和势散射截面进行并群，并将并群后的截面通过中子输运方程进行整体求解；

并群通过下式进行：

式中：Σ_x为合并能群后的散射截面或者势散射宏观截面，Σ_xg为能群g的散射截面或者势散射截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，步骤S6包括以下子步骤：

利用ln(σ_n)线性的方法对合并能群代表核素的子群逃脱截面∑_e(σ_m)插值得到各共振能群各共振核素子群截面σ_n对应的子群逃脱截面∑_e(σ_n)。

进一步的，根据下式获取各个共振能群对应的等效微观本底截面：

式中：λΣ_p为势散射宏观截面，Σ_e(σ_n)为子群吸收截面σ_n对应的逃脱截面，N为核子密度。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，根据下式获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面：

式中：ω_n为吸收截面对应的子群概率，σ_n为子群吸收截面，σ_bn为子群本底截面，ω_vn为生成截面对应的子群概率，σ_vn为子群生成截面

本发明采用上述任意一种用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法的系统，包括：

分类单元：用于根据反应堆组件共振核素之间干涉的空间作用和/或能谱作用对共振核素进行分类；

合并单元：用于当进行反应堆组件多共振核素共振模拟时，根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群，并根据所述分类的分类结果将同一类中反应堆组件共振核素对应的共振能群统一为一个合并能群；

获取单元：用于独立获取每个合并能群代表核素的等效宏观截面和源项信息；

构建单元：用于根据子群通量求解公式构建中子输运方程；

处理单元：根据所述中子输运方程获取所述合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量；所述处理单元根据合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量获取合并能群代表核素的子群逃脱截面；所述处理单元根据合并能群代表核素的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面，并根据各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的等效微观本底截面；所述处理单元根据各个共振能群各共振核素对应的本底截面获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面；

模拟单元：基于各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面进行反应堆组件多共振核素共振模拟。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，分为一类的共振核素要考虑这些核素之间的空间干涉效应或者能谱干涉效应；

分类单元在任意两种共振核素不存在严重的干涉效应，且该两种共振核素处于不同的网格时，将该两种共振核素分入不同类；

分类单元在主要共振核素与次要共振核素的共振干涉不强烈时，将主要共振核素与次要共振核素分入不同类。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，所述中子输运方程采用下式：

式中，∑_p为散射宏观截面，λΣ_p为势散射宏观截面，N_i为第k类共振核素中第i个共振核素的核子密度，∑_self-s为自散射宏观截面，∑_t为总宏观截面，∑_a为吸收宏观截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度，R_∞g为能群g的无限共振积分，σ_r,m为一类共振核素中代表核素r的子群吸收截面。

如图3所示，为了进一步的说明本实施例的工作过程，本实施例步骤如下：

1)对问题中的共振核素进行分类，获取代表核素数目；2)将所有共振能群统一为一个合并能群，计算虚拟能群数目，其值为代表共振核素数目×子群数目；3)计算每个虚拟能群和每个网格的宏观截面信息和源信息；4)应用特征线方法求解固定源问题，计算得到每个虚拟能群和每个网格的子群通量；5)根据子群通量计算每个共振类的等效逃脱截面；6)根据等效逃脱截面计算所有核素的等效微观本底截面；7)根据等效微观本底截面和子群参数迭代计算等效吸收截面和等效生成截面。

与传统的子群方法相比，只对代表核素求解子群通量的子群方法区别主要为：1)在第1步时需要对共振核素进行分类，获取代表核素数目；2)在第2步虚拟能群数目计算时所有共振能群合并一个能群，且仅统计代表核素数目；3)在第3步和第4步计算时只对代表核素进行截面以及子群通量求解；4)在第5步进行等效逃脱截面计算；5)在第6步进行微观本底截面计算；6)在第7步进行迭代计算有效吸收截面和有效生成截面。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，本实施例中：

子群方法的求解理念是将有效共振截面计算公式中的对能量的积分变换为对吸收截面的积分，然后再对吸收截面进行离散数值积分，这样计算公式为：

其中，(σ_n,ω_n)为吸收截面子群参数，

为子群参数对应下的中子通量。同样可以定义有效生成截面的计算公式：

其中，(σ_vn,ω_vn)为生成截面子群参数。

根据通量计算公式：

可以推导出非均匀问题的本底截面的计算公式：

在求解的材料中，同时会拥有若干个共振核素，这些共振核素之间存在共振干涉，这种干涉存在两种干涉效应，一种是一个计算网格中不同核素之间的干涉，另一种是不同网格间核素之间的干涉，第二种效应更加强调干涉的空间作用，而第一种效应更加强调干涉的能谱作用，对于这两种效应，采用分类考虑的方式进行，也就是将问题中的不同共振核素分为类，分为一类的共振核素要较为严格考虑这些核素之间的空间干涉效应(当然也考虑了一种材料中不同共振核素之间的干涉)，不同类中的核素不考虑空间干涉效应，但是如果两个类中共振核素同处于材料中，要考虑它们之间的能谱干涉效应(假设随机干涉)。

在上述假设下，如何对核素进行分类要根据具体问题来定，例如，假设问题中两种共振核素不存在严重的干涉效应，同时它们处于不同的网格，那么将它们分为不同的类计算更为准确，共提供9种分类方式，9种分类方式见表1。

表1共振核素9种分类方式

本文为了减少输运求解次数，节省计算时间，引入等效逃脱截面的概念，在经典的等价理论中，会将非均匀问题等效为均匀问题，等效后的均匀问题的本底截面会增大，增加的项表示非均匀的影响因素：

∑_b＝λ∑_p+∑_e (5)

其中：∑_e为逃脱截面，此截面为常数，不随能量及截面等变化。

对于问题中含有多个共振核素的情况，按照表1进行共振核素分类，对于每一类内的共振核素，按照以下的方式求解等效逃脱截面。不同类在求解等效逃脱截面时没有关系，独立求解，按照以下方式对所有类求解得到等效逃脱截面。

根据方程(3)的意义，对于第k类共振核素，其代表核素为r，构建以下的中子输运问题：

式中，∑_p为散射宏观截面，λΣ_p为势散射宏观截面，N_i为第k类共振核素中第i个共振核素的核子密度，∑_self-s为自散射宏观截面，∑_t为总宏观截面，∑_a为吸收宏观截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度，R_∞g为能群g的无限共振积分，σ_r,m为一类共振核素中代表核素r的子群吸收截面。

公式(6)表示的中子输运问题是将第k类中核素的共振吸收截面信息折算成代表核素r来进行求解，由于逃脱截面随着能群变化不剧烈，对共振能区进行整体求解，即将λ∑_p与∑_p进行并群，只求解一次中子输运问题，得到整个共振能区通用的∑_e(σ_m)，在整个共振能区整体求解时，采用如下公式对λ∑_p与∑_p进行并群：

由于(6)式中吸收截面包含了第k类中所有共振核素的贡献，因此求解中子输运方程(6)时就考虑了第k类中各个共振核素之间的空间干涉作用。

利用特征线方法，求解(6)的非均匀中子输运问题，可以求得σ_r,m对应下的中子通量

从而求得等效逃脱截面，根据求解得到的全部M个子群(M一般为4，主要用于输运通量求解，从而得到逃脱截面表)逃脱截面∑_e(σ_m)，将各核素(属于第k类)子群截面σ_ni(其中i为核素的标识)转化为代表核素r的等效子群截面

然后利用ln(σ_n)线性的方法插值得到各核素(属于第k类)等效子群截面

对应的

等效子群截面

的计算公式为：

根据求得的

值，可以计算得到问题中相对于核素i的子群截面σ_ni的等效微观本底截面σ_bni：

对于含有多个共振核素的情况，计算通量考虑了网格内其它共振核素对核素i的干涉作用，假设各核素之间是随机干涉，那么通量的计算式为：

从而计算得到问题的各个能群的等效吸收截面和等效生成截面：

由于计算σ_xi需要利用σ_a,j的值，而计算σ_a,j需要利用σ_xi的值，因此需要迭代求解，先假设σ_xi＝0，迭代过程为：

迭代收敛条件为：每个共振核素的吸收截面两次迭代的相对误差小于0.001，或者迭代次数超过30次。在迭代过程中，松弛因子取0.5。

为了进一步的说明本实施例的工作过程，本实施例的快速子群方法计算多共振核素等效吸收截面和等效生成截面的主要过程为：

1)根据共振核素分类，获取问题中代表核素数目；

2)将所有共振能群统一为一个合并能群，计算虚拟能群数目，为代表核素数目乘以子群数目(M)；

3)计算合并能群代表核素的等效宏观截面和源项信息，见公式(6)；

4)应用特征线方法进行固定源求解，求得合并能群代表子群吸收截面σ_r,m对应下的子群通量

5)计算等效逃脱截面，根据子群通量

求解得到合并能群代表核素全部M个子群逃脱截面∑_e(σ_r,m)；

6)计算等效微观本底截面σ_bni，根据求解得到合并能群代表核素的全部M个子群逃脱截面∑_e(σ_m)，将各核素(属于第k类)子群截面σ_ni(其中i为核素的标识)转化为代表核素r的等效子群截面

然后利用ln(σ_n)线性的方法插值得到各核素(属于第k类)等效子群截面

对应的

然后利用公式(9)计算本底截面；

7)迭代计算等效吸收截面和等效生成截面，见公式(10)、(11)、(12)和(13)。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据反应堆组件共振核素之间干涉的空间作用和/或能谱作用对共振核素进行分类；

S2：当进行反应堆组件多共振核素共振模拟时，根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群，将所有共振能群统一为一个合并能群；

S3：根据通量子群计算公式构建中子输运方程；

S4：获取中子输运方程中每个共振分类中代表核素合并能群的等效宏观截面和源项信息；

S5：根据所述中子输运方程获取所述合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量；

S6：根据合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量获取代表核素合并能群代表核素的子群逃脱截面；

S7：根据合并能群代表核素的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面，并根据各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的等效微观本底截面；

S8：根据各个共振能群各共振核素对应的本底截面获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面；

S9：基于各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面进行反应堆组件多共振核素共振模拟。

2.根据权利要求1所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，其特征在于，步骤S1包括以下子步骤：

分为一类的共振核素要考虑这些核素之间的空间干涉效应或者能谱干涉效应；

当任意两种共振核素不存在严重的干涉效应，且该两种共振核素处于不同的网格时，将该两种共振核素分入不同类；

当主要共振核素与次要共振核素的共振干涉不强烈时，将主要共振核素与次要共振核素分入不同类。

3.根据权利要求1所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，其特征在于，所述中子输运方程采用下式：

式中，∑_p为散射宏观截面，λ∑_p为势散射宏观截面，N_i为第k类共振核素中第i个共振核素的核子密度，∑_self-s为自散射宏观截面，∑_t为总宏观截面，∑_a为吸收宏观截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度，R_∞g为能群g的无限共振积分，σ_r，m为一类共振核素中代表核素r的子群吸收截面。

4.根据权利要求3所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，其特征在于，步骤S5包括以下子步骤：

对合并能群的散射截面和势散射截面进行并群，并将并群后的截面通过中子输运方程进行整体求解；

并群通过下式进行：

式中：∑_x为合并能群后的散射截面或者势散射宏观截面，∑_xg为能群g的散射截面或者势散射截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度。

5.根据权利要求4所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，其特征在于，步骤S6包括以下子步骤：

利用ln(σ_n)线性的方法对合并能群代表核素的子群逃脱截面∑_e(σ_m)插值得到各共振能群各共振核素子群截面σ_n对应的子群逃脱截面∑_e(σ_n)。

6.根据权利要求5所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，其特征在于，根据下式获取各个共振能群各共振核素对应的等效微观本底截面：

式中：λ∑_p为势散射宏观截面，∑_e(σ_n)为子群吸收截面σ_n对应的逃脱截面，N为核子密度。

7.根据权利要求6所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法，其特征在于，根据下式获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面：

式中：ω_n为吸收截面对应的子群概率，σ_n为子群吸收截面，σ_bn为子群本底截面，ω_vn为生成截面对应的子群概率，σ_vn为子群生成截面。

8.采用权利要求1～7任意一项所述用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化方法的系统，其特征在于，包括：

分类单元：用于根据反应堆组件共振核素之间干涉的空间作用和/或能谱作用对共振核素进行分类；

合并单元：用于当进行反应堆组件多共振核素共振模拟时，根据反应堆组件共振核素的共振特性建立共振能群，将所有共振能群统一为一个合并能群；

获取单元：用于独立获取每个合并能群代表核素的等效宏观截面和源项信息；

构建单元：用于根据子群通量计算公式构建中子输运方程；

处理单元：根据所述中子输运方程获取所述合并能群中代表核素的子群吸收截面对应的子群通量；所述处理单元根据合并能群代表核素的子群吸收截面对应的子群通量获取合并能群代表核素的子群逃脱截面；所述处理单元根据合并能群代表核素的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面，并根据各个共振能群各共振核素对应的子群逃脱截面获取各个共振能群各共振核素对应的等效微观本底截面；所述处理单元根据各个共振能群各共振核素对应的本底截面获取各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面；

模拟单元：用于根据各个共振能群各共振核素的等效吸收截面和等效生成截面进行反应堆组件多共振核素共振模拟。

9.根据权利要求8所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化系统，其特征在于，分为一类的共振核素要考虑这些核素之间的空间干涉效应或者能谱干涉效应；

分类单元在任意两种共振核素不存在严重的干涉效应，且该两种共振核素处于不同的网格时，将该两种共振核素分入不同类；

分类单元在主要共振核素与次要共振核素的共振干涉不强烈时，将主要共振核素与次要共振核素分入不同类。

10.根据权利要求9所述的用于反应堆组件多共振核素共振模拟子群优化系统，其特征在于，所述中子输运方程采用下式：

式中，∑_p为散射宏观截面，λ∑_p为势散射宏观截面，N_i为第k类共振核素中第i个共振核素的核子密度，∑_self-s为自散射宏观截面，∑_t为总宏观截面，∑_a为吸收宏观截面，I_∞g为能群g的无限稀释吸收截面，Δu_g为能群g的对数能降宽度，R_∞g为能群g的无限共振积分，σ_r，m为一类共振核素中代表核素r的子群吸收截面。

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