GEANT4在CFETR中子学分析中的应用研究

发布时间：2025-07-19 02:41

　　中国聚变工程试验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)是中国磁约束聚变发展路线图中的关键一步,目前正处于工程设计阶段。中子学分析对聚变堆的设计和安全运行具有重要意义。基于蒙特卡罗方法的模拟是聚变中子学分析的常用手段,经典的模拟工具是MCNP,同时相关研究一直在探究包括GEANT4在内的多款蒙特卡罗程序在聚变中子学分析中的适用性。本工作以CFETR为研究对象,开展蒙特卡罗程序GEANT4在聚变中子学分析中的应用研究。由于GEANT4未提供反射面功能,在GEANT4中自主开发了新的物理过程,设置反射面边界,并验证了反射面设置的有效性。同时考虑到GEANT4自带的专用G4NDL格式截面库数据不全,选用IAEA新发布的G4NDL格式评价核数据库,开展截面库基准测试计算,验证截面库在聚变中子学分析中的适用性。采用编程方式和借助McCAD转换GDML文件方式,在GEANT4中分别建立CFETR一维柱壳模型和三维模型,并设置中子源、物理过程和计数方式,实现了 GEANT4中复杂中子学分析模型的建立。在此基础上,利用GEANT4开展了 CFETR中子...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 核聚变与托卡马克
        1.1.1 核聚变
        1.1.2 托卡马克
    1.2 中国聚变工程试验堆(CFETR)及聚变中子学研究
        1.2.1 中国聚变工程试验堆(CFETR)
        1.2.2 聚变中子学研究概述
    1.3 本研究的意义和目的
    1.4 本文的内容和结构
第2章 中子输运理论和蒙特卡罗方法
    2.1 中子输运理论和研究方法
    2.2 蒙特卡罗方法
    2.3 蒙特卡罗程序
    2.4 核数据和核数据库
        2.4.1 核数据
        2.4.2 核数据库
    2.5 本章小结
第3章 GEANT4在聚变中子学分析中的应用基础
    3.1 课题研究工作要点
    3.2 反射面边界设置
        3.2.1 反射面功能
        3.2.2 反射面设置方法
    3.3 反射面设置效果及有效性验证
    3.4 建模
    3.5 截面库
    3.6 计数
    3.7 误差
    3.8 本章小结
第4章 CFETR中子学分析
    4.1 CFETR一维中子学分析
        4.1.1 建模
        4.1.2 反射面设置
        4.1.3 中子源
        4.1.4 物理过程及截面库
        4.1.5 计数方式
        4.1.6 结果及分析
    4.2 CFETR三维中子学分析
        4.2.1 建模
        4.2.2 反射面设置
        4.2.3 中子源
        4.2.4 物理过程及截面库
        4.2.5 计数方式
        4.2.6 结果及分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 本文创新点
    5.3 对未来工作的展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：4057854