中子學(xué)分析對(duì)聚變堆尤其是其氚增殖包層的設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行具有重要意義,基于蒙特卡羅方法的模擬是聚變中子學(xué)分析的常用手段。以中國(guó)聚變工程試驗(yàn)堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)為研究對(duì)象,研究蒙特卡羅程序GEANT4在聚變中子學(xué)分析中的應(yīng)用,開展截面庫(kù)基準(zhǔn)測(cè)試計(jì)算,驗(yàn)證G4NDL截面庫(kù)在聚變中子學(xué)分析中的適用性。采用編程方式和借助McCAD轉(zhuǎn)換方式在GEANT4中分別建立CFETR一維柱殼模型和三維模型,并設(shè)置中子源和計(jì)數(shù)方式,實(shí)現(xiàn)了GEANT4中CFETR中子學(xué)分析模型的建立。在GEANT4中自主開發(fā)了新的物理過程,設(shè)置反射面邊界,計(jì)算獲得了中子壁負(fù)載。結(jié)果表明:GEANT4與MCNP計(jì)算結(jié)果差異小于1%,驗(yàn)證了反射面設(shè)置的有效性和GEANT4在聚變中子學(xué)工程分析中應(yīng)用的可行性。

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【部分圖文】：

圖3 CFETR一維柱殼模型截面

由于CFETR三維模型較為復(fù)雜，本文采用GDML文件作為中介在GEANT4中建立三維中子學(xué)模型，建立過程和三維模型如圖5所示。部件幾何參數(shù)來自CFETR＿Alite22.5。圖4GEANT4中建立CFETR一維柱殼模型(a)主視圖，(b)俯視圖

圖4 GEANT4中建立CFETR一維柱殼模型(a)主視圖，(b)俯視圖

圖3CFETR一維柱殼模型截面2.3中子源、物理過程和計(jì)數(shù)方式

圖5 CFETR三維模型導(dǎo)入過程(a)、GEANT4中主視圖(b)和俯視圖(c)

MCNP提供反射面設(shè)置方式，但是在GEANT4中并未設(shè)置反射面功能（針對(duì)“光學(xué)光子”（G4opticalphoton）的反射功能無法應(yīng)用于其他種類粒子）。本文在GEANT4中自主開發(fā)了新的物理過程，實(shí)現(xiàn)反射面效果。在CFETR一維柱殼模型中，將柱殼模型的上下底面設(shè)置為反射面，模擬....

圖6 反射面設(shè)置圖（∠a=∠b)

圖5CFETR三維模型導(dǎo)入過程(a)、GEANT4中主視圖(b)和俯視圖(c)圖7CFETR一維模型反射面效果圖(a)立體圖，(b)主視圖

本文編號(hào)：4056458