Abstract Neutronics calculation model plays a very important role in applying a specific simulation of a reactor system. The accuracy of the reactor core neutronics calculation results can hugely affect the final results of the reactor system analysis. At present, system analysis codes applied two kinds of methods to conduct the neutronics calculation. In normal conditions, the point kinetics model can get a satisfying result. But in the large scale reactor core or in several accident conditions in which the reactor core power distribution varies greatly in space, the point kinetics model may have a result with a large error caused by ignoring the spacing effect. To solve this problem, a system code with a 3D neutronics calculation model inside is required. SAC is a system analysis code with different versions which is developed by North China Electric Power University. In the SAC-3D version, we apply the hexagonal nodal expansion method for the diffusion equation to conduct the core flux (power) distribution calculation. In this paper, we prepared the calculation model of the EBR-II SHRT-45R reactor core with the neutronics calculation module integrated with SAC-3D and do the neutronics benchmark analysis. By comparing with the benchmark data and other project participants’ results, the good agreement demonstrated the accuracy and capability of SAC-3D to simulate the principle physics phenomenon for the liquid-cooled fast reactor.

中文翻译：

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带有 SAC-3D 的 EBR-II SHRT-45R 的中子学基准分析

摘要 中子学计算模型在反应堆系统的具体仿真应用中起着非常重要的作用。反应堆堆芯中子学计算结果的准确性会极大地影响反应堆系统分析的最终结果。目前，系统分析代码采用两种方法进行中子学计算。在正常情况下，点动力学模型可以得到令人满意的结果。但在大型堆芯或堆芯功率分布空间变化较大的几种事故工况下，点动力学模型可能会因忽略间距效应而得到误差较大的结果。为了解决这个问题，需要一个内部带有 3D 中子学计算模型的系统代码。SAC是华北电力大学开发的不同版本的系统分析代码。在 SAC-3D 版本中，我们对扩散方程应用六边形节点展开法来进行核心通量（功率）分布计算。在本文中，我们利用与 SAC-3D 集成的中子学计算模块制备了 EBR-II SHRT-45R 反应堆堆芯的计算模型，并进行了中子学基准分析。通过与基准数据和其他项目参与者的结果进行比较，良好的一致性证明了 SAC-3D 模拟液冷快堆原理物理现象的准确性和能力。我们对扩散方程应用六边形节点展开法进行核心通量（功率）分布计算。在本文中，我们利用与 SAC-3D 集成的中子学计算模块制备了 EBR-II SHRT-45R 反应堆堆芯的计算模型，并进行了中子学基准分析。通过与基准数据和其他项目参与者的结果进行比较，良好的一致性证明了 SAC-3D 模拟液冷快堆原理物理现象的准确性和能力。我们对扩散方程应用六边形节点展开法进行核心通量（功率）分布计算。在本文中，我们利用与 SAC-3D 集成的中子学计算模块制备了 EBR-II SHRT-45R 反应堆堆芯的计算模型，并进行了中子学基准分析。通过与基准数据和其他项目参与者的结果进行比较，良好的一致性证明了 SAC-3D 模拟液冷快堆原理物理现象的准确性和能力。