各向异性散射截面对快堆敏感性系数计算影响研究

来源：核动力工程杂志2021年第3期北京时间：

作者：王冬勇, 马续波, 朱润泽, 张 斌, 彭星杰, 王连杰

摘要：<p>快能谱反应堆由于中子能量较高，中子各向异性散射会对计算结果有重要影响。本文在计算弹性散射和非弹性散射截面敏感性系数时，研究了高阶散射截面扰动对弹性散射和非弹性散射截面敏感性系数计算的影响。从理论上分析了隐式敏感性产生的原因和相关近似条件，采用直接扰动方法计算了ZPR-6/7快能谱反应堆主要核素的主要反应道的敏感性系数。研究结果表明，对于ZPR-6/7快能谱反应堆，不扰动²³⁸U高阶散射截面，总的弹性散射截面的敏感性系数比考虑高阶散射截面时的敏感性系数高44.3%，不考虑⁵⁶Fe高阶非弹性散射截面的扰动，会造成非弹性散射截面敏感性系数偏高28.9%，而对其他核素的弹性散射和非弹性散射的敏感性系数影响较小。考虑到高阶散射截面后，自主开发的程序SUFR计算的总的敏感性系数结果与国际同类程序ERANOS和MCNP的计算结果吻合很好，最大偏差不超过3.22%，同时²³⁸U的弹性散射反应道和⁵⁶Fe的非弹性散射反应道对有效增殖因子不确定度分析的精度也有了很大提高。因此，快堆敏感性系数计算需要考虑高阶散射截面影响，同时敏感性和不确定度分析程序SUFR开发正确，针对于快能谱反应堆进行敏感性系数的技术路线可行，计算精度同国际同类程序的计算精度相当。</p>

关键词：敏感性系数, 快能谱反应堆, 各向异性散射, 不确定度分析