核数据截面库生成方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本公开涉及核反应堆工程技术领域，具体涉及一种核数据截面库生成方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在进行核反应堆计算时，首先需要知道具有各种不同能量的中子和各种物质，比如燃料，慢化剂，结构材料，可燃毒物和裂变产物等相互作用的核反应及其相应的的微观截面和有关参数，统称为核数据。它是核科学技术研究和核工程设计所必需的基本数据，也是核反应堆计算的出发点和依据。截面库就是存储这些信息的数据文件。
3.相关技术中，常用的是国际原子能机构(international atomic energy agency，iaea)公开发布的传统数据库，但是其对于核电厂堆芯核设计来说，其计算精度并不能完全满足核设计计算的基本要求。同时，传统意义上的堆芯核设计数据库通常将所有核素存储在一个大的数据文件中，不利于对特定核素的截面进行搜索查看，修正或者是截面对比的工作。


技术实现要素：

4.本公开提供了一种核数据截面库生成方法、装置、设备及存储介质。
5.根据本公开的第一方面，提供了一种核数据截面库生成方法，包括：
6.获取核素列表中每个核素的基本信息；
7.根据每个所述核素的基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件；
8.根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件；
9.聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库；
10.确定与所述目标截面库对应的目标结果；
11.获取核电厂实测数据；
12.根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。
13.根据本公开的第二方面，提供了一种核数据截面库生成装置，包括：
14.第一获取模块，用于获取核素列表中每个核素的基本信息；
15.第一确定模块，用于根据每个所述核素的基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件；
16.第二确定模块，用于根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件；
17.第一生成模块，用于聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库。
18.第三确定模块，用于确定与所述目标截面库对应的目标结果；
19.第二获取模块，用于获取核电厂实测数据；
20.修正模块，用于根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。
21.根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
22.至少一个处理器；以及
23.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
24.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述一方面实施例所述的方法。
25.根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述一方面实施例所述的方法。
26.本公开所提供的核数据截面库生成方法、装置、设备以及存储介质，至少存在以下有益效果：
27.本公开实施例中首先获取核素列表中每个核素的基本信息，然后根据每个所述核素的基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件，之后根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件，然后聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库，之后确定与所述目标截面库对应的目标结果，然后获取核电厂实测数据，最后根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。由此，通过将计算所需的核素信息存储在一个数据文件中，可以减少查询搜索所用的时间和资源，由于各个截面数据文件分别独立，因而可以便于修正、对比和验证，便于操作。
28.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
29.附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
30.图1是根据本公开第一实施例的示意图；
31.图2是根据本公开第二实施例的示意图；
32.图3是用来实现本公开实施例的核数据截面库生成装置的结构框图；
33.图4是可以实现本公开实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
34.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
35.本公开提供的一种核数据截面库生成方法，该方法可以由本公开提供的一种核数据截面库生成装置执行，也可以由本公开提供的电子设备执行，其中，电子设备可以包括但不限于手机、台式电脑、平板电脑等终端设备，下面以由本公开提供的核数据截面库生成装置来执行本公开提供的一种核数据截面库生成方法，而不作为对本公开的限定，以下简称
为“装置”。
36.下面结合参考附图对本公开提供的核数据截面库生成方法、装置、计算机设备及存储介质进行详细描述。
37.图1是根据本公开一实施例的一种核数据截面库生成方法的流程示意图。
38.如图1所示，该核数据截面库生成方法可以包括以下步骤：
39.步骤101，获取核素列表中每个核素的基本信息。
40.需要说明的是，核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。同一种同位素的核性质不同的原子核，它们的质子数相同而中子数不同，结构方式不同，因而表现出不同的性质。
41.其中，堆芯核设计是反应堆设计的上游和核心，核电厂堆芯设计用核数据库可以为储存核反应堆计算所必需的相关信息的数据库，其可以包括版本信息、开发日期、能群结构、核素列表等信息，在此不进行限定。
42.本公开实施例中，可以首先获取核电厂堆芯设计用核数据库，然后从堆芯设计用核数据库中抽取核素列表中每个核素的基本信息。
43.需要说明的是，本公开实施例中，可以采用通用的数据库作为核电厂堆芯设计用核数据库。
44.步骤102，根据每个核素的基本信息，确定每个核素对应的核素文件。
45.具体的，可以根据每个核素的基本信息，确定每个核素对应的核素文件。其中，核素文件中包含多个截面数据文件。需要说明的是，各个截面数据文件是相互独立的，因而可以便于对任一核素的任一截面进行修正、测试和验证。由于每个核素对应有各自的核素文件，因而可以便于对核素进行扩展、删除或者修改，在此不进行限定。
46.步骤103，根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，核素文件中包含多个截面数据文件。
47.可选的，本公开实施例中，可以根据当前的堆芯核设计任务，确定目标问题，然后根据目标问题，确定目标堆芯材料信息和目标计算功能信息。
48.需要说明的是，由于在实际解决的问题当中，可能仅仅只涉及一部分核素的信息，因而本公开中，可以通过当前要解决的堆芯核设计任务，也即当前的计算需求，确定待解决的目标问题。
49.其中，目标核素可以为计算所需的核素。
50.其中，目标问题可以与目标计算功能信息相对应，比如，若当前的目标问题为燃耗问题，则目标计算功能信息则可以为与燃耗相关的计算类型，在此不进行限定。或者，还可以为常规计算问题、临界计算问题、探测器模拟计算问题等等，在此不进行限定。
51.可以理解的是，根据目标问题以及对应的计算类型，本公开中，可以首先选择计算类型所需要的堆芯材料信息，比如燃料，慢化剂，结构材料，可燃毒物和裂变产物，然后据此进行计算，本公开对于堆芯材料信息在此不进行限定。
52.需要说明的是，通过目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，该装置可以根据当前的计算问题选择所需要的核素信息进行计算，也即从当前的计算问题所对应的核素文件中抽取对应的截面数据文件进行计算。
53.步骤104，聚合各个目标截面数据文件，以生成目标截面库。
54.在确定各个目标截面数据文件之后，可以将各个目标截面数据文件进行合并，从而生成一个可以包含当前待解决的目标问题的截面数据的数据库。
55.可以理解的是，目标截面库所储存的截面数据可以用于当前的堆芯核设计的计算，由于是基于目标堆芯材料信息和目标计算功能信息确定的截面数据文件，因而可以提高计算效率，降低计算负担。
56.步骤105，确定与目标截面库对应的目标结果。
57.作为一种可能实现的方式，可以通过核设计软件读取目标截面库，计算生成与目标截面库对应的目标结果。
58.具体的，可以通过基于一维栅元 组件输运程序或者几何节块格林函数法程序等核设计软件对目标截面库进行读取，并进行计算，由此，可以生成与目标截面库对应的结果，也即目标结果。
59.需要说明的是，本公开实施例对于核设计软件的种类不进行限定。
60.步骤106，获取核电厂实测数据。
61.具体的，核电厂实测数据可以为与当前的目标结果对应的各个维度的数据，比如堆芯功率、硼浓度、控制棒价值等等，可以有很多在此不进行限定。其中，核电厂实测数据可以是通过传感器和仪表直接测量得到的，或者，也可以是经过分析获取的。由此，不仅可以提高核电厂堆芯设计算时的精度，还可以提高计算效率，使得计算结果更加可靠。
62.步骤107，根据核电厂实测数据和目标结果，对截面数据文件进行修正。
63.具体的，在获取核电厂的实测数据之后，可以对截面数据文件中的核素的信息进行修正，其中，由于各个截面数据文件是互相独立的，因而可以便于直接对任一特定截面进行修正。可选的，还可以结合目标结果与核电厂实测数据进行修正或者对比验证，在此不进行限定。
64.本公开实施例中首先获取核素列表中每个核素的基本信息，然后根据每个所述核素的基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件，之后根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件，然后聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库，之后确定与所述目标截面库对应的目标结果，然后获取核电厂实测数据，最后根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。由此，通过将计算所需的核素信息存储在一个数据文件中，可以减少查询搜索所用的时间和资源，由于各个截面数据文件分别独立，因而可以便于修正、对比和验证，便于操作。
65.图2是根据本公开一实施例的一种核数据截面库生成方法的流程示意图。
66.如图2所示，该核数据截面库生成方法可以包括以下步骤：
67.步骤201，获取核素列表中每个核素的基本信息。
68.需要说明的是，步骤201的具体实施方式可以参照上述实施例的具体实现过程，在此不进行赘述。
69.步骤202，获取每个核素对应的光子数据信息和中子数据信息。
70.需要说明的是，在一些场景中，比如在对反应堆中使用的自给能探测器进行模拟计算时，自给能探测器模拟过程中的关键一环就是自给能探测器附近的中子、光子分布，通常需要基于确定论分析方法的中子、光子耦合输运求解，因而如果核素的基本信息中没有
光子和中子数据，可能会导致计算精度较低。而对于一些含可燃毒物的组件功率计算中，由于功率分布差异较大，含毒物栅元的功率较低，因而光子释热对功率影响的权重较大，因而精确的光子通量分布对于光子释热计算、含可燃毒物组件功率计算来说是较为重要的。由此可见，中子和光子数据信息在堆芯核设计计算的在一些情况下可以有效提高计算时的精度。
71.其中，光子数据信息可以包括光子产生数据和光子反应截面数据，在此不进行限定。
72.其中，中子数据信息可以包括燃耗信息，截面信息，共振信息，动力学参数，裂变谱，俘获能等，在此不进行限定。
73.需要说明的是，各个核素对应有各自的中心数据信息，相同元素的核素中同位素的光子数据信息是相同的。
74.步骤203，将每个核素对应的光子数据信息和中子数据信息加入每个核素的基本信息中，以生成每个核素的第二基本信息。
75.需要说明的是，通过添加光子数据信息和中子数据信息，可以在计算探测器和组件释放时，得到更加准确的光子通量分布，因而可以使得核电厂堆芯设计的计算精度更高。
76.其中，第二基本信息也即包括了核素列表中核素的基本信息和光子数据信息、中子数据信息的数据集。
77.步骤204，根据每个核素的第二基本信息，确定每个核素对应的核素文件。
78.可以理解的是，根据每个核素的第二基本信息，可以生成关于每个核素对应的核素文件，也即截面数据集。其中，截面数据集中包含多个独立文件，比如光子数据文件、电子数据文件和中子数据文件等等，在此不进行限定。
79.步骤205，根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，核素文件中包含多个截面数据文件。
80.步骤206，聚合各个目标截面数据文件，以生成目标截面库。
81.步骤207，确定与目标截面库对应的目标结果。
82.步骤208，获取核电厂实测数据。
83.步骤209，根据核电厂实测数据和目标结果，对截面数据文件进行修正。
84.需要说明的是，步骤205、206、207、208、209的具体实现方式可以参照上述实施例，在此不进行赘述
85.本公开实施例中，首先获取核素列表中每个核素的基本信息，然后获取每个核素对应的光子数据信息和中子数据信息，之后将每个核素对应的光子数据信息和中子数据信息加入每个核素的基本信息中，以生成每个核素的第二基本信息，再然后根据每个核素的第二基本信息，确定每个核素对应的核素文件，之后根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件，然后聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库，之后确定与所述目标截面库对应的目标结果，然后获取核电厂实测数据，最后根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。由此，由于加入了光子数据和中子数据，可以在计算探测器和组件释放时，可以得到更加准确的光子通量分布，因此计算结果更精确，通过核电厂实测数据对截面数据文件进行修正可以提高核电厂堆芯设计
计算时的精度，使得计算更加精确。
86.为了实现上述实施例，本公开实施例还提出一种核数据截面库生成装置。图3为本公开实施例提供的一种核数据截面库生成装置的结构框图。
87.如图3所示，该核数据截面库生成装置包括：第一获取模块310、第一确定模块320、第二确定模块330和第一生成模块340。
88.第一获取模块310，用于获取核素列表中每个核素的基本信息；
89.第一确定模块320，用于根据每个所述核素的基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件；
90.第二确定模块330，用于根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件；
91.第一生成模块340，用于聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库。
92.第三确定模块350，用于确定与所述目标截面库对应的目标结果；
93.第二获取模块360，用于获取核电厂实测数据；
94.修正模块370，用于根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。
95.可选的，第一获取模块，具体用于：
96.获取堆芯设计用核数据库，所述堆芯设计用核数据库中包括核素列表的信息；
97.从所述堆芯设计用核数据库中抽取所述核素列表中每个核素的基本信息。
98.可选的，该装置，还包括：
99.第二获取模块，获取每个所述核素对应的光子数据信息和中子数据信息；
100.第二生成模块，用于将所述每个所述核素对应的光子数据信息和中子数据信息加入所述每个所述核素的基本信息中，以生成所述每个所述核素的第二基本信息；
101.第四确定模块，用于根据所述每个所述核素的第二基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件。
102.可选的，第二确定模块，还用于：
103.根据当前的堆芯核设计任务，确定目标问题；
104.根据所述目标问题，确定所述目标堆芯材料信息和目标计算功能信息。
105.可选的，第三确定模块，具体用于：
106.通过核设计软件读取目标截面库，计算生成与所述目标截面库对应的目标结果。
107.本公开实施例中首先获取核素列表中每个核素的基本信息，然后根据每个所述核素的基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件，之后根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件，然后聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库，之后确定与所述目标截面库对应的目标结果，然后获取核电厂实测数据，最后根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。由此，通过将计算所需的核素信息存储在一个数据文件中，可以减少查询搜索所用的时间和资源，由于各个截面数据文件分别独立，因而可以便于修正、对比和验证，便于操作。
108.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种
计算机程序产品。
109.图4示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备400的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
110.如图4所示，设备400包括计算单元401，其可以根据存储在只读存储器(rom)402中的计算机程序或者从存储单元408加载到随机访问存储器(ram)403中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 403中，还可存储设备400操作所需的各种程序和数据。计算单元401、rom 402以及ram 403通过总线404彼此相连。输入/输出(i/o)接口405也连接至总线404。
111.设备400中的多个部件连接至i/o接口405，包括：输入单元406，例如键盘、鼠标等；输出单元407，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元408，例如磁盘、光盘等；以及通信单元409，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元409允许设备400通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
112.计算单元401可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元401的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元401执行上文所描述的各个方法和处理，例如核数据截面库生成方法。例如，在一些实施例中，核数据截面库生成方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元408。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 402和/或通信单元409而被载入和/或安装到设备400上。当计算机程序加载到ram 403并由计算单元401执行时，可以执行上文描述的核数据截面库生成方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元401可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行核数据截面库生成方法。
113.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
114.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
115.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
116.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
117.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、互联网和区块链网络。
118.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务("virtual private server"，或简称"vps")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
119.本公开实施例中首先获取核素列表中每个核素的基本信息，然后根据每个所述核素的基本信息，确定每个所述核素对应的核素文件，之后根据目标堆芯材料信息和目标计算功能信息，从目标核素对应的所述核素文件中抽取至少一个目标截面数据文件，其中，所述核素文件中包含多个截面数据文件，然后聚合各个所述目标截面数据文件，以生成目标截面库，之后确定与所述目标截面库对应的目标结果，然后获取核电厂实测数据，最后根据所述核电厂实测数据和所述目标结果，对所述截面数据文件进行修正。由此，通过将计算所需的核素信息存储在一个数据文件中，可以减少查询搜索所用的时间和资源，由于各个截面数据文件分别独立，因而可以便于修正、对比和验证，便于操作。
120.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
121.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明
白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。