分群结构对IHNI－1堆动态参数计算结果的影响研究

张 良，赵柱民，江新标，陈 伟，周永茂

(1.西北核技术研究所，西安 710024;2.中国核工业集团中原对外工程有限公司，北京 100191)

1 前言

医院中子照射器是通过放出超热中子束，利用硼中子俘获治疗恶性肿瘤的小型反应堆，它主要布置在城市的医院中，其安全性至关重要。动态参数(缓发中子有效份额和中子代时间)是反应堆动态方程的基本参数，因此也是反应堆安全分析的关键参数。文章使用CITATION和WIMS的计算结果，编制程序CKPWC(calculating kinetic parameters based on WIMS and CITATION)，选择最佳分群结构，计算出 IHNI－1(in-hospital neutron irradiator mark 1 reactor，医院中子照射器 I型堆)的动态参数。

2 IHNI－1堆芯描述

IHNI－1的装置总体布局采用罐—池结构，燃料元件采用烧结UO2燃料芯体，包壳采用锆－4，包壳外径5.1 mm，芯体上、下端塞采用锆－4材料;燃料元件采用同心圆排列，堆芯由中心控制棒栅元和10圈燃料栅元组成，共有351个栅位，中心控制棒栅元外围有锆－4导管。

燃料元件由上、下栅板定位，上、下栅板通过5根锆－4拉杆组成燃料元件鸟笼架。采用金属铍作反射层，轻水作慢化和冷却剂，采用自然循环冷却方式;反应堆燃料组件位于密闭的堆容器内;堆容器悬挂在深水池内;在堆芯的相对两侧分别引出热中子束流和超热中子束流用于硼中子俘获治疗。

3 缓发中子有效份额βeff和中子代时间Λ的计算原理

文章采用 ENDF/B VII.0 软件[1]评价核数据库中的6组基本缓发中子数据，首先计算出每一组缓发中子的有效份额，之后累加，得到总的βeff，计算公式[2]为:

总的缓发中子有效份额计算公式为:

中子代时间计算公式[3]为:

式(1)～(4)中:βi为第……