GCB

反应堆堆外探测器响应计算程序

GCB 是核星科技自主研发的反应堆堆外探测器响应计算程序,是核星科技和中核运行合作研发的动态刻棒技术的关键支撑软件之一。

功能

GCB 的核心功能是根据用户描述的堆内外几何和材料信息自动建立柱坐标系下两维中子输运计算的网格,然后通过 r - zr - θ 几何下多群共轭中子输运方程的求解,分别获得反应堆内径向和轴向的价值函数分布,最后通过坐标系的转换产生对应探测器的轴向响应函数和径向响应函数,以满足动态刻棒等工程应用的需求。GCB 软件既适用于功率量程探测器的计算,也适用于中间量程和源量程探测器的计算。

方法及特点

  • 采用面向对象的方式建模;
  • 自动产生网格,并实现中子源和材料在网格内的映射;
  • 采用 SN 方法求解共轭中子输运问题;
  • 通过坐标系的转换产生探测器响应函数。

GCB可自动产生共轭相应计算用的空间网格以及对应的中子源和介质材料分布

配套数据库

与 GCB 相配套的 47 群中子截面数据库由核星科技基于 ENDF/B-VII.1 基础评价数据库制作,共包含 207 种核素,最高各向异性散射展开阶次为 5。

验证和确认

GCB 及与之配套的多群中子截面数据库已经过一系列严格的软件验证和确认工作。包括:

  • 利用解析参考解对程序坐标变换相关模块进行确认;
  • 利用系列国际基准问题对 SN 模块的验证和确认;
  • 在采用同样数据库条件下,与 DORT 程序所开展的结果比对。

结果表明,GCB 及配套多群数据库的性能完全可以和国际上同类产品相媲美。 此外,作为动态刻棒技术的核心支撑软件,基于 GCB 及配套多群数据库所产生的功率量程探测器响应函数已在秦山和福清基地多台机组的动态刻棒验证试验结果中得到确认。

工程应用

GCB 程序目前已通过动态刻棒技术的产业化推广,应用于我国所有在役的三种类型方形组件商用压水堆堆外探测器响应函数的计算。

堆外探测器示意图