Введение к работе
і
-'.„;' \
".; \~'. 'Актуальность проблемы:
---—--< Актуальность проблемы,разрабатываемой в диссертации, определяется необходимостью создания термоядерных реакторов (ТЯР), способных обеспечить потребности человечества в энергии, поскольку обладают практически неограниченным источником сырья. В связи с разработками в разных странах проектов демонстрационных ТЯР (ИТЭР, ОТР и др. ) возникла задача разработки инструмента нейтронно-физического расчета бланкота и'защиты в реальных установках. Для тестирования такого инструмента проводятся эксперименты на полномасштабных моделях бланкета и защиты ТЯР, облучаемых источником Д-Т нейтронов.
При планировании подобных экспериментов необходимо иметь быстродействующий расчетный инструмент, позволяющий проводить вариантные расчеты трехмерных геометрических моделей с учотом сильной анизотропии рассеяния и возможностью расчета потока нейтронов в пустых каналах и щелях. Использование для этих целей существующих программ вскрыло ряд недостатков мотодов моделирования нойтронного поля, положенных в их основу. Поэтому большое значение [приобретает задача разработки новых методов и программ для нейтрошю-физических экспериментов на полномасштабных моделях бланкета и защиты ТЯР.
Цель работы:
Целью диссортациошгой работы является разработка метода объемных и поверхностішх балансов (ОПБ) для решения уравнения переноса в трохмерной ячеечной геометрии с учетом анизотропии рассеяния нейтронов на ядрах среды и исследование возможности его применения для нейтронно-физических расчетов бланкета и защиты ТЯР. В соответствии с главной целью ставятся и решаются следующие задачи:
- составление системы уравнений ОПБ-метода в трехмерной
геометрии с ячейкам;! в виде параллелепипедов;
- разработка методики учета анизотропии рассеяния
нейтронов на ядрах среды в рамках ОПБ-метода;
формулировка ОПБ-метода с учетом возможности расчета потока нейтронов в пустых ячейках;
создание комплекса программ для расчета нейтронных полей в трехмерных гетерогенных систомах, моделирующих экспериментальные сборки, облучаемые -точечным источником термоядерных нойтронов;
верификация комплекса программ на основе расчетов экспериментальных сборок;
исследование возможности применения ОПБ-метода дня нейтронно-физических расчетов бланкета и' защиты ТЯР.
Научная новизна работы:
Научная новизна работы заклвчается в том , что впервые:
сформулирована система уравнений ОПБ-метода с учетом анизотропии рассеяния нейтронов и возможностью расчета потока нейтронов в пустых областях;
разработан алгоритм расчета групповых дв.чзды-диффоренциальных сечений анизотропного рассеяния на основе-моментов сечений межгрупповых переводов;
проведена верификация ОПБ-метода на основе нейтронно-физических расчетов экспериментальных сборок и сравнения полученных результатов с экспериментальными данными;
- доказана возможность применения ОПБ-метода для
нейтронно-физических расчетов бланкета и защиты ТЯР.
Практическая ценность работы:
Практическая ценность работы заключается в том, что:
разработанные методики могут быть использованы при написании программ нейтронно-физических расчетов бланкета и защиты ТЯР;
создан комплекс программ для расчетов нейтронных полей в трехмерных гетерогенных моделях бланкета и защиты ТЯР при облучении внешним точечным источником термоядерных нейтронов;
- разработанный комплекс программ . моавт быть
использован при планировании экспериментов для оценки времени
облучения детекторов и их оптимального расположения, при
этом затраченное счетное время будет в десятка раз меньше
времени аналогичных расчетов по программам на основе метода
Монте-Карло:
- результати расчетов по комплексу программ использова
лись цри анализе экспериментальных данных, полученых в МИФИ
на моделях бланкета и защиты ТЯР.
Апробация работы:
Материалы диссертации докладывались на Всесоюзных семинарах АН Эстонской ССР, посвященных числешшм методам решения уравнения переноса (Тарту, 1988 и 1990 гг), на хіх Международном симпозиуме по ядерным процессам в термоядерных реакторах в ГДР ( Гауссик, 1989 ), на Международной конференции по физике реакторов physor - 90 во Франции ( Марсель, 1990 ).
Публикации:
По основным материалам диссертации опубликовано 4 статьи, 3 тезиса докладов, выпущено 4 научных отчета.
Структура и объем диссертации: