全堆芯三维时空动力学中子输运程序SAAFCGSN应用研究

来源：核动力工程杂志2025年第1期北京时间：

作者：姜夺玉, 许鹏, 江新标, 胡田亮, 王立鹏, 曹璐, 李达

单位：1.火箭军工程大学，西安，710025；2.西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室，西安，710024；

摘要：当前为了应对新型先进小堆技术的发展，反应堆物理数值计算程序对三维全堆芯输运计算的要求不断提高。本文基于MOOSE平台开发了全堆芯三维时空动力学中子输运程序SAAFCGSN，该程序基于有限元方法实现空间变量离散，基于残差形式实现堆芯稳态、瞬态中子输运方程以及缓发中子先驱核方程的求解，采用JFNK方法避免直接求解Jacobin矩阵，从而提高计算速度，降低内存占用。为了检验程序的瞬态计算能力，本文使用经济发展与合作组织核能机构（OECD/NEA）C5G7-TD系列基准题验证了程序的可靠性，并与高保真确定论中子输运程序及蒙特卡罗程序模拟结果进行比较分析。研究表明，SAAFCGSN程序计算精度较高，可以有效处理控制棒尖齿效应，并得到详细的三维堆芯中子注量率分布，满足先进小堆的稳态及瞬态中子学计算需求。

关键词：SAAFCGSN, MOOSE平台, 时空动力学, C5G7-TD基准题, 尖齿效应

基金资助：国家自然科学基金项目（12205237，12275219）