Constant preparation and calculation of Doppler reactivity coefficient using generalized subgroup method
Creators
- 1. National Research Center "Kurchatov Institute", Moscow (Russian Federation)
Description
The article considers the question of the influence of scattering on resonances on the Doppler reactivity coefficient. The results of calculations for cells with UO2 and MOX fuel compositions with reactor-grade and weapons-grade plutonium (Mosteller's benchmark) are compared with group and detailed data using the SAPFIR-2006 and MCNP-4c2 codes. Processing of working libraries from nuclear data files was carried out by the GRUCON package. In the SAPFIR-2006 program, which uses group data to solve the transport equation, a generalized subgroup approach is implemented in the resonant region. It complements the subgroup method, which makes it possible to take into account resonant self-screening using a set of subgroup fractions and subgroup cross sections, but only for sufficiently narrow resonances, which lie mainly in the unresolved region. The addition consists in the presence of correlation matrices and subgroup transitions, which allows the method of generalized subgroups to be applicable both in the entire resonant energy region. Using the GRUCON package for the SAPFIR-2006 program, several sets of libraries have been prepared, including different approaches to preparing matrices of subgroup transitions using the method of arranged subgroups: in the approximation of the maximum deceleration step, with matrices simulating the absence of subgroup transitions, in matrices obtained in the free gas approximation and taking into account the resonant behavior of sections. The results of the group calculations presented in the paper are consistent with the results of international tests, although they do not show significant differences between the free gas and resonant scattering models for the Doppler coefficient of reactivity, as is the case with detailed calculations. At the same time, the results demonstrate an increase in accuracy when using the effect of subgroup correlations with a simultaneous increase in the calculation speed of the group program SAPFIR-2006 relative to the detailed MCNP-4c2.
Abstract (Russian)
В работе рассматривается вопрос влияния рассеяния на резонансах на доплеровский коэффициент реактивности. Приводится сравнение результатов расчетов для ячеек с топливными композициями UO2 и MOX с реакторным и оружейным плутонием (бенчмарк Мостеллера), выполненных с групповыми и детальными данными по программам САПФИР-2006 и MCNP-4с2. Подготовка рабочих библиотек из файлов ядерных данных осуществлена пакетом GRUCON. В программе САПФИР-2006, использующей групповые данные для решения уравнения переноса, в резонансной области реализован обобщенный подгрупповой подход. Он дополняет метод подгрупп, позволяющий учитывать резонансную самоэкранировку с помощью набора долей подгрупп и подгрупповых сечений, но лишь для достаточно узких резонансов, лежащих в основном в неразрешенной области. Дополнение заключается в наличии матриц корреляций и подгрупповых переходов, что позволяет методу обобщенных подгрупп быть применимым во всей резонансной области энергий. Средствами пакета GRUCON для программы САПФИР-2006 подготовлено несколько наборов библиотек, включающие в себя разные подходы к подготовке матриц подгрупповых переходов методом расставленных подгрупп: в приближении максимальной ступеньки замедления, с матрицами, имитирующими отсутствие подгрупповых переходов, в матрицах, полученными в приближении свободного газа и с учетом резонансного поведения сечений. Результаты приведенных в работе групповых расчетов согласуются с результатами международных тестов, хоть и не показывают существенных различий между моделями свободного газа и резонансного рассеяния для доплеровского коэффициента реактивности, как в случае с детальными расчетами. В то же время результаты демонстрируют повышение точности при использовании эффекта корреляций подгрупп при одновременном повышении скорости расчета групповой программы САПФИР-2006 относительно детальной MCNP-4с2.Additional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Подготовка констант и расчет Доплеровского коэффициента реактивности методом обобщенных подгрупп
Publishing Information
- Journal Title
- Voprosy Atomnoj Nauki i Tekhniki. Seriya: Yaderno-Reaktornye Konstanty
- Journal Issue
- no.4
- Journal Page Range
- p. 22-32
- ISSN
- 2414-1038
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 55106205
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Descriptors DEI
- DOPPLER COEFFICIENT; GROUP CONSTANTS; MONTE CARLO METHOD; NUCLEAR DATA COLLECTIONS; VERIFICATION
- Descriptors DEC
- CALCULATION METHODS; CROSS SECTIONS; REACTIVITY COEFFICIENTS
Optional Information
- Notes
- 9 refs., 9 figs.