本發(fā)明涉及反應(yīng)堆核數(shù)據(jù)庫和反應(yīng)堆物理計算領(lǐng)域，具體涉及一種獲取反應(yīng)堆核數(shù)據(jù)庫中的不可辨區(qū)共振截面的方法。

背景技術(shù)：

為了在滿足數(shù)值反應(yīng)堆高保真計算的需求，反應(yīng)堆核數(shù)據(jù)庫中提供準確的不可辨區(qū)共振截面至關(guān)重要。

目前針對于不可辨區(qū)共振截面，廣泛采用的方法是由國際上流行的快堆能譜計算軟件mc²(以下簡稱mc²)中所提出的不可辨區(qū)共振截面計算方法。隨著反應(yīng)堆共振計算要求的逐漸提高，該方法在計算不可辨區(qū)共振截面時的模型以及該方法的適用性已不能滿足要求。

mc²所提出的不可辨區(qū)共振截面計算方法為：

1.從評價核數(shù)據(jù)庫獲取有關(guān)不可辨區(qū)共振截面的計算參數(shù)。

2.建立不可辨區(qū)截面計算公式，公式如下：

其中，

e——入射能量，

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

σx(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的截面

bx(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道在不可辯共振區(qū)截面的光滑部分，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

——背景截面，

ix(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振積分,

it(e)——入射能量為e，總反應(yīng)道共振積分,

ix的公式如下：

其中，

e——入射能量,

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

s——原子核中的核子自旋‐角動量耦合個數(shù)，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

ix(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振積分,

——入射能量為e，共振序列孤立項，

——入射能量為e，共振序列間干涉項，

的公式如下：

其中，

e——入射能量,

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

s——原子核中的核子自旋‐角動量耦合個數(shù)，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

p——共振峰寬度的概率分布，該分布直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

ds——原子核中的第s個核子自旋‐角動量耦合下平均能級寬度，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

σα,x,s——p概率下的第s個核子自旋‐角動量耦合下的x反應(yīng)道的不可辨區(qū)共振截面，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān)，

——入射能量為e，共振序列孤立項。

3.在計算所有的后，得到在公式(3)中引入近似，即令得到所有的由公式(1)，(2)得到不可辨區(qū)共振截面。

由上述步驟可知，在第三步中為節(jié)約計算成本引入了較大近似，沒有考慮到不同的核子自旋‐角動量耦合之間的影響，該近似僅對含有不可辨共振現(xiàn)象的部分核素有較理想結(jié)果，這使得在數(shù)值反應(yīng)堆高保真計算存在缺陷。

因此，針對以上存在的問題，需要發(fā)明一種準確、可行、快速的不可辨區(qū)共振截面計算方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，得到準確的不可辨區(qū)共振截面，本發(fā)明的目的在于提供一種獲取反應(yīng)堆核數(shù)據(jù)庫中的不可辨區(qū)共振截面的方法，本發(fā)明方法在mc²所提出方法的基礎(chǔ)上，將基于線性方程求解得到準確的不可辨區(qū)共振截面，為數(shù)值反應(yīng)堆高保真計算提供可靠數(shù)據(jù)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了一下技術(shù)方案予以實施。

一種獲取反應(yīng)堆核數(shù)據(jù)庫中的不可辨區(qū)共振截面的方法，包括如下步驟：

步驟1：從評價核數(shù)據(jù)庫獲取不可辨區(qū)共振截面的計算參數(shù)，即不可辨區(qū)共振峰中心能量，共振峰平均寬度，共振峰寬度概率分布，共振峰平均間隔；

步驟2：計算不可辨區(qū)截面，公式如下：

其中，

e——入射能量，

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

σx(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的截面，

bx(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道在不可辯共振區(qū)截面的光滑部分，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

——背景截面，

ix(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振積分,

it(e)——入射能量為e，總反應(yīng)道共振積分,

ix(e)的公式如下：

其中，

e——入射能量,

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

s——原子核中的核子自旋‐角動量耦合個數(shù)，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

ix(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振積分,

——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振序列孤立項，

——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振序列間干涉項，

的公式如下：

其中，

e——入射能量,

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

s——原子核中的核子自旋‐角動量耦合個數(shù)，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

p(α)——α共振峰的共振峰寬度的概率分布，該分布直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

ds——原子核中的第s個核子自旋‐角動量耦合下平均能級寬度，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

σα,x,s(ξ)——α共振峰的第s個核子自旋‐角動量耦合下的x反應(yīng)道的距離共振峰中心能量為ξ處的不可辨區(qū)共振截面，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān)，

——入射能量為e，共振序列孤立項；

步驟3：令公式(2)中左端x＝t，得到方程根據(jù)此方程得到線性方程組，如下表示：

經(jīng)變換得：

公式(6)中的矩陣為正定對稱矩陣，該線性方程組由共軛梯度法求解，得到總反應(yīng)道的共振序列間干涉項將總反應(yīng)道的共振序列間干涉項代入公式(2)得到x反應(yīng)道的共振序列間干涉項由公式(1)和公式(2)得到不可辨區(qū)共振截面。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下突出優(yōu)點：

1.準確地考慮到不同的核子自旋‐角動量耦合之間的影響，最大程度上描述了原子核內(nèi)真實的物理現(xiàn)象，具有很高的精度。

2.構(gòu)造了對稱正定線性方程組，采取了共軛梯度法求解線性方程組，在保證精度的同時保證很高的計算效率。

具體實施方式

該發(fā)明核心包括以下方面：

步驟1：從評價核數(shù)據(jù)庫獲取不可辨區(qū)共振截面的計算參數(shù)，即不可辨區(qū)共振峰中心能量，共振峰平均寬度，共振峰寬度概率分布，共振峰平均間隔；

步驟2：計算不可辨區(qū)截面，公式如下：

其中，

e——入射能量，

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

σx(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的截面，

bx(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道在不可辯共振區(qū)截面的光滑部分，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

——背景截面，

ix(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振積分,

it(e)——入射能量為e，總反應(yīng)道共振積分,

ix(e)的公式如下：

其中，

e——入射能量,

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

s——原子核中的核子自旋‐角動量耦合個數(shù)，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

ix(e)——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振積分,

——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振序列孤立項，

——入射能量為e，x反應(yīng)道的共振序列間干涉項，

的公式如下：

其中，

e——入射能量,

x——某一反應(yīng)道,

t——總反應(yīng)道,

s——原子核中的核子自旋‐角動量耦合個數(shù)，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

p(α)——α共振峰的共振峰寬度的概率分布，該分布直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

ds——原子核中的第s個核子自旋‐角動量耦合下平均能級寬度，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān),

σα,x,s(ξ)——α共振峰的第s個核子自旋‐角動量耦合下的x反應(yīng)道的距離共振峰中心能量為ξ處的不可辨區(qū)共振截面，該值直接由評價核數(shù)據(jù)庫給出，與入射能量相關(guān)，

——入射能量為e，共振序列孤立項；

步驟3：令公式(2)中左端x＝t，得到方程根據(jù)此方程得到線性方程組，如下表示：

經(jīng)變換得：

公式(6)中的矩陣為正定對稱矩陣，該線性方程組由共軛梯度法求解，得到總反應(yīng)道的共振序列間干涉項將總反應(yīng)道的共振序列間干涉項代入公式(2)得到x反應(yīng)道的共振序列間干涉項由公式(1)和公式(2)得到不可辨區(qū)共振截面。