用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统

摘要

本公开提供了一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统。该方法包括：(a)获取燃料组件的燃耗深度；(b)获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；(c)针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及(d)基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。该系统包括：燃耗深度获取单元，用于获取燃料组件的燃耗深度；燃料参数获取单元，用于获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；参数预处理单元，用于针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及少群截面获取单元，用于基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

权利要求

1.一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法，包括：(a)获取燃料组件的燃耗深度；

(b)获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；

(c)针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及(d)基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、以及控制棒插入/提出堆芯活性区。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数包括功率，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；

基于所述相关信息和所述功率的变化来确定所述燃料组件的燃料温度、慢化剂温度和慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数包括可溶硼浓度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；

基于所述相关信息和所述可溶硼浓度的变化来确定所述燃料组件的核素相关信息的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数包括燃料温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；

基于所述相关信息和所述燃料温度的变化来确定所述燃料组件的微观截面的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数包括慢化剂温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；

基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数包括控制棒插入/提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；

基于所述相关信息和所述控制棒插入/提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

8.根据权利要求3～7中任一项所述的方法，其中，所述相关信息至少包括所述燃料组件在所述燃耗深度下的核子密度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)还包括：基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算和燃耗计算，以获得所述燃耗深度下以及后续燃耗深度下的少群截面。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，如果要获得所述后续燃耗深度下的少群截面，则所述一个或多个参数包括以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、控制棒插入/提出堆芯活性区、和可燃毒物棒组提出堆芯活性区。

11.根据权利要求4所述的方法，其中，所述核素相关信息至少包括与B-10和B-11相关的信息。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，如果所述一个或多个参数包括可燃毒物棒组提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；

基于所述相关信息和所述可燃毒物棒组提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

13.根据权利要求5所述的方法，其中，所述基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化的步骤包括：基于所述慢化剂温度的变化，通过插值热工水力物性表来获得慢化剂密度的变化。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，反应堆是压水堆。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(d)的中子输运计算之前，还执行共振计算。

16.一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动系统，包括：燃耗深度获取单元，用于获取燃料组件的燃耗深度；

燃料参数获取单元，用于获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；

参数预处理单元，用于针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及少群截面获取单元，用于基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

说明书

用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统

技术领域

[0001] 本公开涉及反应堆核设计领域，更具体地涉及用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统。

背景技术

[0002] 在核反应堆的使用过程中，当燃料组件的燃耗深度达到一定程度后，需要对其进行更换。然而，由于反应堆中存在大量(例如，157个)的燃料组件，且由于燃耗深度的不同，这些燃料组件不会全部同时更换。因此，在更换燃料组件时，不可避免地要将新的燃料组件与已达到不同燃耗深度的燃料组件一起使用。此时，需要根据各燃料组件的相关参数(例如，燃耗深度、平均富集度、可燃毒物棒参数等)来设计燃料组件的布局。此外，为了在反应堆运行期间保证反应堆的燃料组件处于安全稳定的临界状态，也需要对反应堆进行核设计，以防止出现功率不稳定、过热、过慢化等情况。因此，在核反应堆的应用中，核设计系统都是必不可少的。

[0003] 目前，国际上使用范围较广的核设计系统都采用两步法，即首先使用组件程序获得不同工况下(例如：功率、燃料温度、慢化剂温度、可溶硼浓度等)组件的少群截面数据，并形成少群截面库，然后堆芯计算程序使用该少群截面库进行堆芯物理性能分析。

[0004] 在组件程序获取不同工况下燃料组件的少群截面数据时，国际上各个核设计系统都根据各自的少群截面库制作需求开发了再启动计算方法。例如，美国西屋公司的APA核设计系统、Studsvik公司的CASMO-SIMULATE核设计系统等。但由于不同核设计系统少群截面库考虑因素的不同，组件程序中的再启动功能存在着一定的差异。随着对于核设计系统中少群截面库需考虑因素的认识不断加深，以及对于核设计程序计算精度的要求的不断提高，在现有技术的基础上，更加全面、深入的考虑影响计算组件不同工况下少群截面的因素，并在再启动功能上加以实现，变得越来越重要。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题，提供了根据本公开实施例的用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法和系统。

[0006] 根据本公开的第一方面，提供了一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法。该方法包括：(a)获取燃料组件的燃耗深度；(b)获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；(c)针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及(d)基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

[0007] 在一些实施例中，所述一个或多个参数包括以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、以及控制棒插入/提出堆芯活性区。

[0008] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括功率，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述功率的变化来确定所述燃料组件的燃料温度、慢化剂温度和慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0009] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括燃料温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述燃料温度的变化来确定所述燃料组件的微观截面的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0010] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括慢化剂温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0011] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括控制棒插入/提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述控制棒插入/提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0012] 在一些实施例中，所述相关信息至少包括所述燃料组件在所述燃耗深度下的核子密度。

[0013] 在一些实施例中，步骤(d)还包括：基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算和燃耗计算，以获得所述燃耗深度下以及后续燃耗深度下的少群截面。

[0014] 在一些实施例中，如果要获得所述后续燃耗深度下的少群截面，则所述一个或多个参数还可以包括可燃毒物棒组提出堆芯活性区。

[0015] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括可溶硼浓度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述可溶硼浓度的变化来确定所述燃料组件的核素相关信息的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0016] 在一些实施例中，所述核素相关信息至少包括与B-10和B-11相关的信息。

[0017] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括可燃毒物棒组提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述可燃毒物棒组提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0018] 在一些实施例中，所述基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化的步骤包括：基于所述慢化剂温度的变化，通过插值热工水力物性表来获得慢化剂密度的变化。

[0019] 在一些实施例中，在步骤(d)的中子输运计算之前，还执行共振计算。

[0020] 在一些实施例中，反应堆是压水堆。

[0021] 根据本公开的第二方面，提供了一种用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动系统。该系统包括：燃耗深度获取单元，用于获取燃料组件的燃耗深度；燃料参数获取单元，用于获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的一个或多个参数的变化；参数预处理单元，用于针对所述一个或多个参数的变化来执行参数预处理；以及少群截面获取单元，用于基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

[0022] 在一些实施例中，所述一个或多个参数包括以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、以及控制棒插入/提出堆芯活性区。

[0023] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括功率，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述功率的变化来确定所述燃料组件的燃料温度、慢化剂温度和慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0024] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括燃料温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述燃料温度的变化来确定所述燃料组件的微观截面的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0025] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括慢化剂温度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0026] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括控制棒插入/提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述控制棒插入/提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0027] 在一些实施例中，所述相关信息至少包括所述燃料组件在所述燃耗深度下的核子密度。

[0028] 在一些实施例中，所述少群截面获取单元还用于：基于所述参数预处理的结果，执行中子输运计算和燃耗计算，以获得所述燃耗深度下以及后续燃耗深度下的少群截面。

[0029] 在一些实施例中，如果要获得所述后续燃耗深度下的少群截面，则所述一个或多个参数还可以包括：可燃毒物棒组提出堆芯活性区。

[0030] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括可溶硼浓度，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述可溶硼浓度的变化来确定所述燃料组件的核素相关信息的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0031] 在一些实施例中，所述核素相关信息至少包括与B-10和B-11相关的信息。

[0032] 在一些实施例中，如果所述一个或多个参数包括可燃毒物棒组提出堆芯活性区，则所述参数预处理包括：获取所述燃料组件在所述燃耗深度下的相关信息；基于所述相关信息和所述可燃毒物棒组提出堆芯活性区的变化来确定所述燃料组件的几何的变化；以及基于所述变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0033] 在一些实施例中，所述基于所述相关信息和所述慢化剂温度的变化来确定所述燃料组件的慢化剂密度的变化的步骤包括：基于所述慢化剂温度的变化，通过插值热工水力物性表来获得慢化剂密度的变化。

[0034] 在一些实施例中，所述少群截面获取单元在执行中子输运计算之前还执行共振计算。

[0035] 在一些实施例中，反应堆是压水堆。

[0036] 通过使用本公开的方法和系统，在功率变化计算中不仅考虑功率本身变化对少群参数计算的影响，还通过燃料有效温度计算模块计算燃料组件的功率变化引起的燃料温度、慢化剂温度的变化，并通过插值热工水力物性表获得由于慢化剂温度变化引起的慢化剂密度的变化。此外，在慢化剂温度变化计算中不仅考虑慢化剂温度本身对少群参数计算的影响，还考虑了燃料组件的慢化剂温度变化引起的慢化剂密度的变化。也就是说本公开不仅考虑了因素变化导致的直接效应，还考虑了该因素变化引起的次级效应。从而考虑某个因素产生的影响更加全面、准确。此外，在效果方面，本公开在分支计算中考虑了燃料组件的功率、燃料温度、慢化剂温度、可溶硼浓度、控制棒插入/提出堆芯活性区等因素的影响，在续燃耗计算中，考虑了燃料组件的功率、燃料温度、慢化剂温度、可溶硼浓度、控制棒插入/提出堆芯活性区、可燃毒物棒提出堆芯活性区等因素历史效应的影响，考虑因素能够充分考虑堆芯中燃料组件少群截面各个方面的影响。同时，在制作少群截面库时，也可根据其他堆芯物理分析程序的需要，任意选择上述考虑因素，使用方便、灵活。

附图说明

[0037] 通过下面结合附图说明本公开的优选实施例，将使本公开的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

[0038] 图1是示出了根据本公开实施例的用于制作反应堆核设计少群截面库的组件程序再启动方法的示例流程图。

[0039] 图2是示出了根据本公开实施例的用于执行图1所示方法的示例系统的框图。

具体实施方式

[0040] 下面参照附图对本公开的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本公开来说是不必要的细节和功能，以防止对本公开的理解造成混淆。

[0041] 首先将大致介绍反应堆芯核设计。堆芯核设计的目标主要是对反应堆运行期间的堆芯中子行为进行精确的预测。通常中子计算是基于核数据来进行的，在该核数据中，针对各种核素存储有与中子和靶核的反应概率(即，截面)相关的详细信息。原始核数据中的截面具有非常精细的能量解析度，该解析度足以再现非常复杂的中子行为。对于裂变反应堆所使用的重核素来说，用于精确再现原始截面的能量格点的数目有时可能达到几十万。

[0042] 理论上，对这种具有精细能量表示的截面的直接利用可以给出最精确的结果。然而，这种中子输运计算的计算量(例如，在压水堆(PWR)的整体三维堆芯几何中的20万至30万个能群的情况下)即使用当今最先进、最强大的计算机也是很难在合理时间内完成的。当然，如果使用海量的并行超级计算机，最终还是有可能实现的。但是从成本-效益角度考虑，通常不会这么做。

[0043] 因此，出于这方面的考虑，通常会采用近似解的方式来对其进行近似。为了减少能群的数量，使用了多群(例如，25个能群以上)，在多群中，对特定能量区间中的截面的能量依赖性加以平均(均匀化)。然后，通过若干近似步骤将能群的数目逐渐降低至少群(例如，2～4个能群)。

[0044] 从而，可以通过上述近似方式使用少群截面库来近似表示(预测)堆芯中的中子行为，且可以基于该少群截面库进行后续所需的核设计。例如，燃料组件更换时所需的与各组件燃耗深度有关的组件布局、热工水力分析、安全分析等等。

[0045] 在一些实施例中，堆芯核设计计算可以分为两步。第一步，组件程序根据燃料组件在堆芯中面临的各种工况(例如，功率、硼浓度、燃料温度、慢化剂温度等)，计算不同工况下的组件物理特性参数。各种不同工况下的组件特性参数组合在一起就形成该组件的少群截面库。第二步，堆芯程序根据组件可以在堆芯中的实际工况插值少群截面库中获得相应组件特性参数。

[0046] 在第一步中，组件程序首先计算在给定的某一工况(一般称为基准工况)下进行燃耗计算，然后在基准工况下某一燃耗点上，改变某一工况参数(例如，功率、硼浓度、燃料温度、慢化剂温度等)，进行该燃耗点的物理特性参数计算(分支计算)和/或后续燃耗点的特性参数计算(续燃耗计算)。在基准工况的基础上改变某一个或多个工况参数(例如，功率、硼浓度、燃料温度、慢化剂温度等)的组件物理特性参数的计算方法叫做再启动方法。

[0047] 此外，在组件程序计算中，首先会将基准工况下的核子密度、功率等信息保存到二进制数据文件中，然后在进行下文详细介绍的分支计算或续燃耗计算时读取该二进制文件信息，在该文件信息的基础上改变某参数。因此，该二进制数据文件也被称为再启动二进制文件。

[0048] 以下，以将本公开应用于压水反应堆的场景为例，对本公开进行了详细描述。但本公开并不局限于此，本公开也可以应用于其它类型的反应堆，或其他类型的反应堆燃料组件，只要这些反应堆和/或燃料组件需要进行类似的核设计工作即可。

[0049] 根据本公开实施例的制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法大致上可以包括分支计算方法和/或续燃耗计算方法。

[0050] 分支计算方法

[0051] 分支计算方法是指当燃料组件在某一燃耗深度下变化某一参数时，根据本公开实施例的分支计算功能能够在该燃耗深度下重新进行参数预处理，然后进行共振计算和/或中子输运计算，以获得少群截面。具体地，该分支计算功能能够针对以下各种参数变化进行参数预处理、共振计算和/或中子输运计算等。

[0052] (1)功率变化分支计算：

[0053] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下变化功率的需要。当功率变化时，可以从再启动二进制文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并通过热工水力计算模块计算功率变化引起的燃料温度、慢化剂温度、慢化剂密度等参数的变化，并根据上述参数的变化来重新进行相应参数的处理。然后，进行共振计算和/或中子输运方程求解，以获得少群截面。该过程只在某一燃耗深度下进行，但不进行燃耗计算。

[0054] (2)可溶硼浓度变化分支计算方法：

[0055] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度变化可溶硼浓度的需要。当可溶硼浓度变化时，可以从再启动二进制文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并对B-10、B-11等核素相关信息进行重新处理。然后，进行共振计算和/或中子输运方程计算，获得少群截面，但不进行燃耗计算。

[0056] (3)燃料温度变化分支计算：

[0057] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下变化燃料温度的需要。当燃料温度变化时，可以从再启动二进制文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并考虑燃料温度的变化引起的微观截面的变化。然后，重新进行共振计算和/或中子输运计算，获得少群截面。该过程只在某一燃耗深度下进行，但不进行燃耗计算。

[0058] (4)慢化剂温度变化分支计算：

[0059] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下变化慢化剂温度的需要。当慢化剂温度变化时，可以从再启动二进制文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并考虑慢化剂温度的变化引起的慢化剂密度的变化，根据上述参数的变化重新进行参数处理。然后，进行共振计算和/或中子输运方程计算，获得少群截面。该过程只在某一燃耗深度下进行，但不进行燃耗计算。

[0060] (5)控制棒插入/提出堆芯活性区分支计算：

[0061] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下控制棒插入/提出堆芯的分支计算的需要。当控制棒插入/提出堆芯时，可以从再启动文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并对几何等相关信息进行重新处理。然后，进行共振计算和/或中子输运方程计算，获得少群截面。该过程只在某一燃耗深度下进行，但不进行燃耗计算。

[0062] 续燃耗计算方法

[0063] 续燃耗计算方法是指当燃料组件在某一燃耗深度下变化某一参数时，根据本公开实施例的续燃耗计算功能能够在该燃耗深度下重新进行参数预处理，然后进行共振计算和/或中子输运计算和燃耗计算，以获得该燃耗深度及后续燃耗深度下的少群截面。具体地，该续燃耗计算功能能够针对以下各种参数变化进行参数预处理、共振计算和/或中子输运计算等。

[0064] (1)功率变化续燃耗计算方法：

[0065] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下变化功率的后续燃耗计算的需要。当功率变化时，可以从再启动文件中读取该组件在相应燃耗深度的核子密度等相关信息，并通过热工水力计算模块计算功率变化引起的燃料温度、慢化剂温度、慢化剂密度等参数的变化，根据上述参数的变化重新进行参数处理。然后，进行共振计算和/或中子输运方程求解，获得少群截面，并进行燃耗计算，获得后续燃耗点下的少群截面。

[0066] (2)变化可溶硼浓度续燃耗计算：

[0067] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下变化可溶硼浓度的后续燃耗计算的需要。当可溶硼浓度变化时，可以从再启动文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并对B-10、B-11等核素相关信息进行重新处理。然后，进行共振计算和/或中子输运方程计算和燃耗计算。

[0068] (3)变燃料温度续燃耗计算：

[0069] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下变化燃料温度的后续燃耗计算的需要。当燃料温度变化时，可以从再启动二进制文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并考虑燃料温度的变化引起的微观截面的变化。然后，进行共振计算和/或中子输运计算和燃耗计算。

[0070] (4)变慢化剂温度续燃耗计算：

[0071] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下变化慢化剂温度的后续燃耗计算的需要。当慢化剂温度变化时，可以从再启动二进制文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并考虑慢化剂温度引起的慢化剂密度的变化，根据上述参数的变化重新进行参数处理。然后，进行共振计算和/或中子输运计算和燃耗计算。

[0072] (5)控制棒插入/提出堆芯续燃耗计算：

[0073] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下控制棒插入/提出堆芯的续燃耗计算的需要。当控制棒插入/提出堆芯时，可以从再启动文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并对几何等相关信息进行重新处理。然后，进行共振计算和/或中子输运计算和燃耗计算。

[0074] (6)可燃毒物棒组提出堆芯续燃耗计算

[0075] 再启动方法需要能够满足模拟燃料组件在某一燃耗深度下可燃毒物棒组提出堆芯的续燃耗计算的需要。当可燃毒物棒组提出堆芯时，可以从再启动文件中读取该组件在相应燃耗深度下的核子密度等相关信息，并对几何等相关信息进行重新处理。然后，进行共振计算和/或中子输运计算和燃耗计算。实际上，由于通常只有在第一循环中才存在可燃毒物，而后续循环只需提出可燃毒物棒而不需要插入可燃毒物棒。所以在再启动计算中通常只涉及对可燃毒物棒的提出。

[0076] 通过使用根据本公开实施例的再启动方法，可根据堆芯核设计程序系统少群截面库的制作需求，来计算燃料组件在不同工况下的少群截面参数。

[0077] 在本公开实施例中，在功率变化计算中不仅考虑功率本身变化对少群参数计算的影响，还通过燃料有效温度计算模块来计算燃料组件的功率变化引起的燃料温度、慢化剂温度的变化，并通过插值热工水力物性表获得由于慢化剂温度变化引起的慢化剂密度的变化。在慢化剂温度变化计算中不仅考虑慢化剂温度本身对少群参数计算的影响，还考虑了燃料组件的慢化剂温度变化引起的慢化剂密度的变化。也就是说本公开不仅考虑了因素变化导致的直接效应，还考虑了该因素变化引起的次级效应。从而考虑某个因素产生的影响更加全面、准确。

[0078] 此外，在本公开实施例中，在上述分支计算中考虑了燃料组件的功率、燃料温度、慢化剂温度、可溶硼浓度、控制棒插入/提出堆芯活性区等因素的影响，在续燃耗计算中，考虑了燃料组件的功率、燃料温度、慢化剂温度、可溶硼浓度、控制棒插入/提出堆芯活性区、可燃毒物棒提出堆芯活性区等因素历史效应的影响，因此，能够充分考虑到堆芯中燃料组件少群截面各个方面的影响。同时，在制作少群截面库时，也可根据其他堆芯物理分析程序的需要，任意选择上述考虑因素，使用起来方便、灵活。

[0079] 图1是示出了根据本公开实施例的在图2所示的系统10中执行的用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法100的流程图。如图1所示，方法100可以包括步骤S110、S120、S130和S140。根据本公开，方法100的一些步骤可以单独执行或组合执行，以及可以并行执行或顺序执行，并不局限于图1所示的具体操作顺序。

[0080] 图2是示出了根据本公开实施例的用于制作反应堆核设计少群截面库的示例再启动系统10的框图。如图2所示，再启动系统10可以包括：燃耗深度获取单元12、燃料参数获取单元14、参数预处理单元16和少群截面获取单元18。

[0081] 燃耗深度获取单元12可以用于获取燃料组件的燃耗深度。燃耗深度获取单元12可以是系统10的中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、微控制器等等，其可以与系统10的通信部分(例如，无线收发信机、以太网卡、xDSL调制解调器等)和/或存储部分(例如，硬盘、CD-ROM、RAM、SD卡等)相配合，通过通信部分获取由其他硬件(例如，传感器)检测到的燃耗深度，或从存储部分中读取预先计算好的或由其他模块获取到的燃耗深度。

[0082] 燃料参数获取单元14可以用于获取燃料组件在由燃耗深度获取单元12确定的燃耗深度下的一个或多个参数的变化。燃料参数获取单元14可以是系统10的中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、微控制器等等，其可以与系统10的通信部分(例如，无线收发信机、以太网卡、xDSL调制解调器等)和/或存储部分(例如，硬盘、CD-ROM、RAM、SD卡等)相配合，通过通信部分获取由其他硬件(例如，传感器)检测到的一个或多个参数的变化，或从存储部分中读取由其他模块获取到的一个或多个参数的变化。

[0083] 参数预处理单元16可以用于针对一个或多个参数的变化来执行参数预处理。参数预处理单元16可以是系统10的中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、微控制器等等，其可以如上所述针对由燃料参数获取单元14获取到的一个或多个参数的变化，并考虑到相应参数变化所导致的各种次级变化，来进行分支计算和/或续燃耗计算。

[0084] 少群截面获取单元18可以用于基于参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。少群截面获取单元18可以是系统10的中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、微控制器等等，其可以根据由参数预处理单元16得到的各种参数预处理结果，来执行中子输运计算，以最终得到所需的少群截面。

[0085] 以下将结合图1和图2，对根据本公开实施例的在系统10上执行的用于制作反应堆核设计少群截面库的再启动方法100和系统10进行详细的描述。

[0086] 方法100开始于步骤S110，在步骤S110中，可以由系统10的燃耗深度获取单元12来获取燃料组件的燃耗深度。

[0087] 在步骤S120，可以由系统10的燃料参数获取单元14来获取燃料组件在燃耗深度下的一个或多个参数的变化。

[0088] 在步骤S130，可以由系统10的参数预处理单元16针对一个或多个参数的变化来执行参数预处理。

[0089] 在步骤S140，可以由系统10的和少群截面获取单元18基于参数预处理的结果，执行中子输运计算，以获得少群截面。

[0090] 在一些实施例中，一个或多个参数可以包括以下至少一项：功率、可溶硼浓度、燃料温度、慢化剂温度、以及控制棒插入/提出堆芯活性区。

[0091] 在一些实施例中，如果一个或多个参数包括功率，则参数预处理可以包括：获取燃料组件在燃耗深度下的相关信息；基于相关信息和功率的变化来确定燃料组件的燃料温度、慢化剂温度和慢化剂密度的变化；以及基于该变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0092] 在一些实施例中，如果一个或多个参数包括燃料温度，则参数预处理可以包括：获取燃料组件在燃耗深度下的相关信息；基于相关信息和燃料温度的变化来确定燃料组件的微观截面的变化；以及基于该变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0093] 在一些实施例中，如果一个或多个参数包括慢化剂温度，则参数预处理可以包括：获取燃料组件在燃耗深度下的相关信息；基于相关信息和慢化剂温度的变化来确定燃料组件的慢化剂密度的变化；以及基于该变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0094] 在一些实施例中，如果一个或多个参数包括控制棒插入/提出堆芯活性区，则参数预处理可以包括：获取燃料组件在燃耗深度下的相关信息；基于相关信息和控制棒插入/提出堆芯活性区的变化来确定燃料组件的几何的变化；以及基于该变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0095] 在一些实施例中，相关信息至少可以包括燃料组件在燃耗深度下的核子密度。

[0096] 在一些实施例中，步骤S140还可以包括：基于参数预处理的结果，执行中子输运计算和燃耗计算，以获得该燃耗深度下以及后续燃耗深度下的少群截面。

[0097] 在一些实施例中，如果要获得后续燃耗深度下的少群截面，则一个或多个参数还可以包括：可燃毒物棒组提出堆芯活性区。

[0098] 在一些实施例中，如果一个或多个参数包括可溶硼浓度，则参数预处理可以包括：获取燃料组件在燃耗深度下的相关信息；基于相关信息和可溶硼浓度的变化来确定燃料组件的核素相关信息的变化；以及基于该变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0099] 在一些实施例中，核素相关信息至少可以包括与B-10和B-11相关的信息。

[0100] 在一些实施例中，如果一个或多个参数包括可燃毒物棒组提出堆芯活性区，则参数预处理可以包括：获取燃料组件在燃耗深度下的相关信息；基于相关信息和可燃毒物棒组提出堆芯活性区的变化来确定燃料组件的几何的变化；以及基于该变化来重新获取核素微观截面和核子密度。

[0101] 在一些实施例中，基于相关信息和慢化剂温度的变化来确定燃料组件的慢化剂密度的变化的步骤可以包括：基于慢化剂温度的变化，通过插值热工水力物性表来获得慢化剂密度的变化。

[0102] 在一些实施例中，在步骤S140的中子输运计算之前，还可以执行共振计算。

[0103] 在一些实施例中，反应堆可以是压水堆。

[0104] 至此已经结合优选实施例对本公开进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本公开的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。