松散耦合系统蒙特卡罗临界计算源收敛判定方法研究

来源：核动力工程杂志2024年第2期北京时间：

作者：张寅, 成昱廷, 周琦, 朱庆福, 夏兆东, 宁通, 张振洋

单位：1.国家国防科技工业局核技术支持中心，北京，100070；2.中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所，北京，102413；

摘要：为提高蒙特卡罗程序在松散耦合系统临界安全计算中的可靠性与准确性，需要对计算结果进行源收敛判定。本文提出了一种考虑裂变源分布及统计偏差权重因子的改进型香农熵的收敛判定方法，将裂变源迭代过程中相邻代际之间裂变源分布的相对偏差、源迭代过程中裂变源分布的蒙特卡罗统计标准差作为裂变源分布的权重，建立了改进型的香农熵收敛指标，弥补了传统香农熵对于局部裂变源收敛细节考虑的不足。将改进型的香农熵收敛指标应用在经合组织核能机构发布的乏燃料棒栅元和松散耦合铀溶液平板基准问题上。结果表明，对比传统香农熵源收敛判定指标，改进型的香农熵对裂变源迭代收敛过程更为敏感，能够更加直观和准确地判定裂变源分布伴随源迭代的收敛性。对于收敛速度慢的典型算例，应用传统香农熵判定收敛性时给出了伪收敛的结论，而改进型香农熵能准确地判定源迭代达到收敛时的迭代次数。

关键词：临界安全, 蒙特卡罗, 松散耦合系统, 源收敛判定, 香农熵