GNPDL-30/19: БИБЛИОТЕКА НЕЙТРОННО-ФОТОННЫХ ГРУППОВЫХ КОНСТАНТ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОДКРИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ВНЕШНЕЙ ПОДСВЕТКОЙ
Часть 1. Структура микросечений
(GNPDL-30/19: LIBRARY OF NEUTRON-PHOTON GROUP CONSTANTS FOR ADS CALCULATIONS
Part 1. Structure of microcrossections
Preprint, Inst. Appl. Math., the Russian Academy of Science)

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.       Введение                                                                                             

1.1 Общие сведения о библиотеке ENDF/B-6                                     

1.2 Адаптация и верификация процессинговых программ               

1.3 Особенности переработки ядерных данных                                

2.       Групповые микроскопические сечения                                             

2.1  Многогрупповое приближение                                                    

2.2 Групповые нейтронные константы                                              

2.3 Источник деления                                                                         

2.4 Константы образования и переноса фотонов                              

3.       Библиотека микроконстант                                                                

3.1  Групповая структура                                                                     

3.2 Типы взаимодействий                                                                   

3.3 Структура микроконстант                                                             

3.4 Программы сопровождения и доступа                                        

Литература                                                                                          

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Каталог библиотеки нейтронных данных           

ПРИЛОЖЕНИЕ B. Формат микроконстант MATXS                          

1.ВВЕДЕНИЕ

           Библиотека нейтроно-фотонных групповых констант GNPDL-30/19 сформирована в рамках системы константного обеспечения, разработанной для проведения экспертных работ с библиотеками оцененных ядерных данных. Библиотека получена на основе американской национальной библиотеки оцененных данных ENDF/B-6 [1] в групповой структуре, совпадающей с используемой в отечественной практике расчетов реакторов и защиты системой констант БНАБ-93 [2]. Цель ее создания состоит в следующем.

          Разработка системы групповых констант представляет собой длительный и трудоемкий процесс, включающий этап экспертной оценки ядерных данных и ревизию существующих файлов; переработку файлов оцененных данных в групповой вид и формирование библиотеки групповых констант в специально разработанном формате (который обычно менялся от версии к версии); разработку программ расчета макро-констант и обеспечение интерфейса с программами расчета полей излучения; тестирование констант на основе интегральных экспериментов и, в случае необходимости, их корректировку. Только после этого система констант получает право на существование и внедряется в практические расчеты. Обычно период обновления константной базы составлял  около десяти лет. Как следствие этого,  к системе групповых констант предъявлялось требование достаточной универсальности, что, вообще говоря, не является необходимым.

          Производительность современной вычислительной техники вселяет надежду на то, что в недалеком будущем будет сформирована достаточно надежная база оцененных данных и достигнута необходимая точность их переработки, что позволит оптимизировать константы в зависимости от задачи. Разработка констант превратиться в техническую задачу, в технологический процесс.

          На протяжении последних нескольких лет ведется освоение существующих технологий, их развитие и адаптация к имеющимся условиям на базе персональных компьютеров, с перспективой их переноса на мультипроцессорные вычислительные системы. В настоящее время в систему включены все основные мировые библиотеки оцененных ядерных данных и набор имеющих наибольшее распространение процессинговых программ. Представляемая работа является опытом применения этих технологий для разработки  константной системы, аналогичной системе БНАБ-93. В качестве основного инструмента для формирования библиотеки групповых констант использовался пакет программ NJOY-94[3]. Для отдельных типов данных, для выполнения вспомогательных расчетов и разрешения сомнительных случаев привлекались пакеты RECENT[4] и ГРУКОН[5].

Расчеты проводились на вычислительной базе Института Прикладной Математики им. М.В. Келдыша РАН (ИПМ РАН, Москва) и ГНЦ РФ Физико-энергетического института (ГНЦ РФ ФЭИ, Обнинск).

1.1. Общие сведения о библиотеке ENDF/B-6

Американская национальная библиотека оцененных данных ENDF/B версия 6 (ENDF/B-6) была выпущена для открытого пользования в 1990 году после интенсивных работ по измерению микро-сечений и оценке данных, длившихся около 10 лет. Координация работ велась рабочей группой по оценке при Национальном Ядерном Центре Брукхэвенской Национальной Лаборатории CША (NNDC BNL). В результате этих работ были обновлены данные для 74 нуклидов из 320, имевшихся в предыдущих версиях. Для большинства из них были изменены сечения и способы их параметризации, из которых наиболее существенными являются:

·        новая оценка сечений в резонансной области энергий для нуклидов ²³⁵U, ²³⁸U, ²³⁹Pu и ²⁴¹Pu

·        использование формализма Reich-Moore в резонансной области энергий

·        представление энерго-угловых распределений для ядер отдачи и вторичных частиц в файле 6

·        поизотопное представление данных для конструкционных материалов (Cr,Fe,Ni,…)

В работе использовались следующие файлы библиотеки ENDF/B-6:

-         нейтронные данные общего назначения (320 материалов)

-         фотонные данные (100 материалов)

-         данные о выходах продуктов деления (31 материал)

Для всех этих данных были получены соответствующие групповые представления, которые и составили содержание библиотеки GNPDL-30/19.

1.2. Адаптация и верификация процессинговых программ

Переработке данных предшествовали работы по адаптации и верификации основных процессинговых программ NJOY-94 и GRUCON. Они включали:

·        оптимизацию используемой памяти путем наложения общих областей автономно работающих модулей; расширение границ некоторых массивов ( в частности, число сечения разбавления было увеличено с 10 до 30 для более подробного описания зависимости и уменьшения погрешности интерполяции )

·        расширение возможностей GRUCON для переработки данных по выходам продуктов деления (файл 8)

·        постановку пакета NJOY на компьютеры CYBER-960 с длиной слова 64 бита и IBM PC с 32-х разрядным словом и проведение сравнительных расчетов для оценки влияния длины слова на погрешность вычислений (полученной значение eps<0.1%)

·        проведение сравнительных расчетов сечений по пакетам NJOY и GRUCON для оценки влияния алгоритмов на погрешность вычислений (для наиболее важных величин eps<1.%)

Обнаруженные дефекты программ и файлов оцененных данных устранялись и протоколировались. Редакции в тексты программ вносились с помощью программы UPDATE [6] посредством UPN-файлов, что обеспечивало их аддитивность и полную обратимость.

1.3. Особенности переработки ядерных данных

          Переработка библиотеки оцененных данных производилась с помощью командных процедур, генерирующих файлы исходных данных для перерабатывающих программ в процессе запуска. Имя нуклида, номер материала и некоторые другие переменные величины задавались в виде параметров процедуры. Это избавляло от необходимости тиражировать  исходные данные и гарантировало идентичность расчетных условий, не подлежащих изменению. В процессе формирования библиотеки микро-констант GNPDL-30/19 можно выделить следующие этапы:

·        восстановление детальных нейтронных сечений и формирование архива файлов PENDF

·        преобразование детальных зависимостей нейтронных сечений в групповую форму и формирование архива GENDF-N

·        преобразование детальных зависимостей фотонных сечений и формирование архива GENDF-G

·        переработка данных по выходам продуктов деления и формирование архива
GENDF-FP

·        формирование файлов обобщенных продуктов деления в формате GENDF для архива GENDF-N

·        формирование файлов нейтронно-фотонных групповых констант в формате MATXS.

Библиотека микроскопических данных GNPDL-30/19 может использоваться непосредственно программой подготовки макро-констант и скоростей реакций TRANSX, либо другими аналогичными программами.

2. ГРУППОВЫЕ МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ СЕЧЕНИЯ

2.1 Групповое приближение

Групповые константы используются программами расчета пространственных и энергетических распределений нейтронов и/или фотонов, а также их функционалов, таких как критичность, доза, активация и др. Эти распределения являютcя решением уравнения переноса для незаряженных частиц, которое  следуя работе [3], запишем в виде:

где f - поток, зависящий от координаты x, m - косинус полярного угла для направления W, Е - энергия ( для упрощения формул рассмотрение ведется в одномерной плоской геометрии). Полное сечение s_t предполагается зависящим от координаты и энергии. Правая часть уравнения описывает источник, состоящий из двух компонент: внутренний, обусловленный образованием нейтронов с направлением W и энергией E в результате различных взаимодействий с ядрами нейтронов с направлением движения Wў и энергией Eў (вероятность этого процесса характеризуется "сечением переноса" s_X )и внешний, независимый источник Q.

          Макроскопические сечения (в единицах см^-1) в уравнении (1) вычисляются из микроскопических сечений отдельных изотопов и элементов (в барнах) по формуле:

где r_i - ядерная плотность в смеси изотопа/элемента (барн^-1см^-1), зависящая от координаты, T - температура, которая также может меняться в пространстве. Аналогичная формула может быть записана для сечения s_X . Это сечение включает процессы рассеяния и деления, угловую зависимость которых обычно ограничивают только одной переменой - косинусом угла рассеяния m₀ = WЧWў. Это позволяет разложить s_X  по полиномам Лежандра:

Интегрируя по азимутальному углу и применяя теорему сложения, получим:

где

Требуемые функционалы запишем в виде:

где s_r - сечение реакции для этого функционала.

Для того, чтобы получить групповое приближение, проинтегрируем уравнения (4) и (6) в групповом интервале g. Получим, соответственно:

и

                                      (10)    

где

          Последние три уравнения являются основными определениями групповых сечения и матриц переходов. Отметим, что групповые константы зависят как от сечений, данные о которых имеются в библиотеках, так и от формы f внутри группы.

2.2 Групповые нейтронные константы

          В общей постановке задачи вид весовой функции f не известен: ведь она по сути и является искомым распределением частиц. Однако зачастую удается получить довольно точные значения констант, если в широких энергетических интервалах с малым числом групп поток имеет характерные зависимости (например, спектр деления, или 1/E, или спектр Максвелла). С другой стороны, можно выбрать столь узкие группы, чтобы форма весовой функции не оказывала существенного влияния на средние величины. Успех применения метода групп во многом определяется умением находить баланс между выбором весовой функции и числа групп.

          Для задач переноса нейтронов задача усложняется тем, что поток f(E) обнаруживает глубокие провалы, вызванные поглощением в резонансах сечений. Эти провалы могут существенно уменьшать (экранировать) скорость реакции s(E)f(E). Для того, чтобы учесть этот эффект при получении констант, обычно используют модель Бондаренко [9], особенно хорошо зарекомендовавшая себя в случае узких резонансов и протяженных систем (для других случаев рекомендуется использовать более строгий подход, основанный на решении детального уравнения замедления).

Согласно этой модели, поток представляется в виде:

где f_l(E)- l-я компонента разложения углового потока по полиномам Лежандра, W_l(E)- плавная функция энергии (например, 1/E+спектр Уатта), s_t(E) - полное макроскопическое сечение материала. Обычно зависимостью функции W_l(E)от l пренебрегают и оставляют за пользователем право выбора одной из встроенных в программу функций C(E). Предполагая, что суммарное влияние всех изотопов на самоэкранирование выделенного i-изотопа можно характеризовать одним параметром - "сечением разбавления", с учетом вышесказанного, получим:

где  - полное микроскопическое сечение изотопа i.

Таким образом, каждая компонента смеси имеет свою весовую функцию. Полное макроскопическое сечение вычисляется по формуле:

                                        (15)

где

Аналогичные выражения получаются для  и .

Для вычисления сечений разбавления в многокомпонентных средах обычно используется итерационная процедура, построенная на уравнении:

 где r_i - ядерная плотность или отношение концентраций.

В области неразрешенных резонансов детальная зависимость сечений от энергий неизвестна. Подынтегральные выражения заменяются в этом случае ожидаемыми значениями:

где ожидаемые значения являются результатом усреднения по распределениям ширин и расстояний между уровнями в окрестности точки Е.

2.3 Источник деления

          Сечение переноса s_X в уравнении (1) содержит все процессы, приводящие к возникновению нейтронов и изменению их фазовых координат, включая реакции упругого и неупругого рассеяния, (n,2n), деления и др. Иногда удобно отделить процесс деления от остальных. Предполагая деление изотропным, источник деления в группе g  запишем в виде:

 где матрица межгрупповых переходов определяется уравнением (12) с l=0.

Зависимость спектра деления от начальной энергии нейтронов становится заметной лишь для довольно высоких энергий; там, где ею можно пренебречь, справедливо выражение:

здесь `n_g - выход нейтронов деления,s_fg - сечение деления, c_g - усредненный по начальной энергии нейтронов спектр деления. Вновь определенные величины определяются формулами:

2.4 Константы образования и переноса фотонов

          Уравнение переноса фотонов аналогично (7),если все входящие в него величины и определения - потоки, сечения, группы отнести не к нейтронам, а к фотонам. Внешний источник фотонов зависит от нейтронного потока и сечения образования фотонов в нейтронных реакциях:

где  определяется уравнением (12), если заменить X на g.

          Совместная задача переноса нейтронов и фотонов может быть сведена к решению уравнения (7), в котором фотонные группы рассматриваются как дополнительные низкоэнергетические нейтронные группы. Если процессы (g,n) не играют существенной роли, образованиe фотонов n®g может рассматриваться аналогично процессу замедления нейтронов n®n. Ниже схематически показана структура набора констант для решения обобщенного уравнения переноса нейтронов и фотонов.

Рис.1 Структура набора констант.

3. БИБЛИОТЕКА МИКРОКОНСТАНТ

          Библиотека групповых микроскопических данных GNPDL-30/19 включает следующие разделы:

-         данные о взаимодействии нейтронов с веществом: сечения реакций, матрицы  межгрупповых переходов, - в области энергий 0.0001эВ - 20Мэв (30 групп);

-         матрицы образования фотонов в нейтронных реакциях и данные о взаимодействии фотонов с веществом в области энергий от 0.01 - 20МэВ (19 групп);

-         кумулятивные и независимые выходы осколков деления, усредненные по типичному спектру реактора на быстрых нейтронах (1 группа).

3.1. Групповая структура

          Структура группового разбиения до 10.5МэВ практически совпадает с разбиением БНАБ, в верхней области добавлены группы с тем, чтобы сохранить информацию, имеющуюся в файлах оцененных данных ( таблицы 1,2). В качестве весовой функции при усреднении групповых сечений использовался стандартный спектр быстрого реактора

Таблица 1.  Структура нейтронных групп

N       Границы групп                       Ширина      Ширина

верхняя                нижняя       DE               DU

          МэВ                                                                              

1        20.0000       -        17.0000       3.0000         1.1765

2        17.0000       -        15.0196       1.9804         1.1319

3        15.0196       -        13.9818       1.0378         1.0742

4        13.9818       -        10.5000       3.4818         1.3316

5        10.5000       -        6.5000         4.0000         1.6154

6        6.5000        -        4.0000         2.5000         1.6250

7        4.0000        -        2.5000         1.5000         1.6000

8        2.5000        -        1.4000         1.1000         1.7857

9        1.4000        -        0.8000         0.6000         1.7500

          кэВ                                                                                

10      800.0000      -        400.0000      400.0000      2.0000

11      400.0000      -        200.0000      200.0000      2.0000

12      200.0000      -        100.0000      100.0000      2.0000

13      100.0000      -        46.4159       53.5841       2.1544

14      46.4159      -        21.5443       24.8716       2.1544

15      21.5443      -        10.0000       11.5443       2.1544

16      10.0000       -        4.6416         5.3584         2.1544

17        4.6416       -        2.1544         2.4872         2.1544

18        2.1544       -        1.0000         1.1544         2.1544

          эВ                                                                                 

19      1000.0000    -        464.1589      535.8411      2.1544

20      464.1589      -        215.4434      248.7155      2.1544

21      215.4434      -        100.0000      115.4434      2.1544

22      100.0000      -        46.4159       53.5841       2.1544

23      46.4159       -        21.5443       24.8715       2.1544

24      21.5443       -        10.0000       11.5443       2.1544

25      10.0000       -        4.6416         5.3584         2.1544

26      4.6416         -        2.1544         2.4872         2.1544

27      2.1544         -        1.0000         1.1544         2.1544

28      1.0000         -        0.4642         0.5358         2.1544 

29      0.4642         -        0.2154         0.2487         2.1544

30      0.2154         -        0.0001         0.2153          -

Таблица 2.  Структура фотонных групп

N       Границы групп              Ширина      Ширина

верхняя      нижняя       DE               DU

          МэВ                                                                     

1        20.0000 -  17.0000           3.0000         1.1765

2        17.0000 -  15.0000           2.0000         1.1333

3        15.0000 -  13.0000           2.0000         1.1538

4        13.0000 -  11.0000           2.0000         1.1818

5        11.0000 - 9.0000             2.0000         1.2222

6        9.0000 - 7.0000               2.0000         1.2857

7        7.0000 - 5.5000               1.5000         1.2727

8        5.5000 - 4.5000               1.0000         1.2222

9        4.5000 - 3.5000               1.0000         1.2857

10      3.5000 - 2.5000               1.0000         1.4000

11      2.5000 - 1.7500               0.7500         1.4286

12      1.7500 - 1.2500               0.5000         1.4000

13      1.2500 - 0.7500               0.5000         1.6667

14      0.7500 - 0.3500               0.4000         2.1429

15      0.3500 - 0.1500               0.2000         2.3333

16      0.1500 - 0.0800               0.0700         1.8750

17      0.0800 - 0.0400               0.0400         2.0000

18      0.0400 - 0.0200               0.0200         2.0000

19      0.0200 - 0.0100               0.0100         2.0000

3.2. Типы взаимодействий

Каждому набору данных в архивах библиотеки GNPDL-30/19 поставлены в соответствие идентифицирующие номера: MAT - номер материала, MF - номер типа данных, MT - номер типа взаимодействия. Номер материала MAT однозначно определяет нуклид или элемент или вещество, к которому относятся эти данные. Он в точности соответствует  номеру, принятому в библиотеке ENDF/B-6. Номер типа данных MF определяет структуру записи данных с учетом типа налетающей частицы.  Групповые данные могут быть векторного и матричного вида. Для их хранения используются следующие структуры:

 3 - групповые нейтронные сечения

 6 - матрицы межгрупповых переходов для нейтронов

16 - матрицы образования фотонов в нейтронных реакциях

23 - групповые сечения взаимодействия фотонов с веществом

26 - матрицы межгрупповых переходов для фотонов.

Внутри каждого типа данные подразделяются по видам взаимодействия или другим  характеристикам. Для идентификации этих характеристик служит номер МТ.

Список номеров материалов МAT и типов взаимодействий МТ, включенных в библиотеку GNPDL-30/19 приведен в Приложении А. Ниже приводится  расшифровка значений МТ.

Суммы процессов

1        (n,tot)          102    (n,g)            105    (n,t)

2        (n,n)            103    (n,p)            106    (n,He3)

4        (n,n')           104    (n,d)            107    (n,a)

Реакции с возбуждением дискретных уровней ( N=0,1,2,3,...40 )

50 +N          (n,n'N)                  650+N         (n,d'N)                  750+N         (n,He3'N)

600+N         (n,p'N)         700+N         (n,t'N)                   800+N         (n,a'N)

Реакции с возбуждением уровней в области континуума

91      (n,n^)           699    (n,d^)          799    (n,He3^)

649    (n,p^)          749    (n,t^)           849    (n,a^)

Многочастичные реакции

11      (n,2nd)        32      (n,nd)          108    (n,2a)

16      (n,2n)          33      (n,nt)           109    (n,3a)

17      (n,3n)          34      (n,nHe3)      111    (n,2p)

22      (n,na)           35      (n,nd2a)       112    (n,pa)

23      (n,n3a)         36      (n,nt2a)        113    (n,t2a)

24      (n,2na)         37      (n,4n)          114    (n,d2a)

25      (n,3na)         41      (n,2np)        115    (n,pd)

26      (n,np)          42      (n,3np)        116    (n,pt)

29      (n,n2a)         44      (n,n2p)        117    (n,da)

30      (n,2n2a)       45      (n,npa)

Процессы деления

18      (n,ftot)                  20      (n,nf)

19      (n,f)                      21      (n,2nf)

                                      22      (n,3nf)

Специальные величины

452    полное число нейтронов деления

455    выход запаздывающих нейтронов

456    выход мгновенных нейтронов

Часть данных, включенных в архив, отсутствует в библиотеке оцененных данных и получена расчетным путем. Это данные следующих типов:

221           тепловое сечения рассеяния

251    средний косинус рассеяния (`m )

252    средний логарифм потери энергии при замедлении (`x )

253    средний квадрат логарифмической потери энергии (`g )

301    керма-фактор, полученный из балансных соотношений

443    керма-фактор, полученный из уравнений кинематики (верхний предел)

444    сечение радиационного повреждения

Фотонные данные содержат сечения и матрицы фото-атомных взаимодействий. В архив включены данные для следующих элементов:

Имя   МАТ          Имя   МАТ           Имя   МАТ           Имя   МАТ

01H   100             26Fe  2600            51Sb  5100            76Os  7600

02He  200             27Co 2700            52Te  5200            77Ir    7700

03Li   300             28Ni   2800            53I     5300            78Pt   7800

04Be  400             29Cu  2900            54Xe  5400            79Au  7900

05B    500             30Zn  3000            55Cs  5500            80Hg  8000

06C   600             31Ga  3100            56Ba  5600            81Tl   8100

07N   700             32Ge  3200            57La  5700            82Pb  8200

08O   800             33As  3300            58Ce  5800            83Bi   8300

09F    900             34Se  3400            59Pr   5900            84Po  8400

10Ne  1000            35B    3500            60Nd 6000            85At  8500

11Na  1100            36Kr  3600            61Pm 6100            86Rn  8600

12Mg 1200            37Rb 3700            62Sm 6200            87Fr   8700

13Al   1300            38Sr   3800            63Eu  6300            88Ra  8800

14Si   1400            39Y   3900            64Gd 6400            89Ac  8900

15P    1500            40Zr   4000            65Tb  6500            90Th  9000

16S    1600            41Nb 4100            66Dy  6600            91Pa  9100

17Cl   1700            42Mo 4200            67Ho 6700            92U   9200

18Ar  1800            43Tc  4300            68Er   6800            93Np 9300

19K   1900            44Ru  4400            69Tm 6900            94Pu  9400

20Ca  2000            45Rh  4500            70Yb 7000            95Am 9500

21Sc  2100            46Pd  4600            71Lu  7100            96Cm 9600

22Ti   2200            47Ag  4700            72Hf  7200            97Bk  9700

23V   2300            48Cd 4800            73Ta  7300            98Cf  9800

24Cr  2400            49In   4900            74W  7400            99Es  9900

25Mn 250              50Sn  5000            75Re  7500            100Fm 9920

Для каждого элемента имеются данные:

501    полное взаимодействие

502    когерентное рассеяние

504    некогерентное рассеяние

516    образование пар

522    фотоэлектрическое поглощение

525    тепловыделение

Выходы осколков деления приведены для следующих материалов:

90Th227  9025      92U0236  9231      94Pu241  9443       96Cm245  9640

90Th229  9031      92U0237  9234      94Pu242  9446       96Cm246  9643

90Th232  9040      92U0238  9237      95Am241  9543     96Cm248  9649

91Pa231  9131       93Np237  9346      95Am242M 9547   98Cf249  9852

92U0232  9219      93Np238  9349      95Am243  9549     98Cf251  9858

92U0233  9222      94Pu238  9434       96Cm242  9631     99Es254  9914

92U0234  9225      94Pu239  9437       96Cm243  9634     100Fm255 9936

92U0235  9228      94Pu240  9440       96Cm244  9637

Внутри каждого материала они подразделяются на:

454    независимые выходы

459    кумулятивные выходы

Таблица 3. Кумулятивные выходы для важнейших материалов и осколков деления

3.3. Структура микроконстант

Файл MATXS предназначен для хранения сечений в виде векторов и матриц для всех частиц, материалов и реакций; спектров запаздывающих нейтронов по временным группам; константы тепловыделения и спектры фотонов при распаде.

Формат MATXS хранит данные в компактном, удобном для доступа виде. Рабочая форма файла - бинарная. Текстовые записи используются только для переноса данных. Описание формата приведено в Приложении B.

Библиотека микроконстант состоит из файлов. Имя файла однозначно определяет материал. Длина его ограничена 6-ю символами. Обычно для естественной смеси изотопов имя состоит из названия химического элемента (Fe,Cr,Ni); для отдельных изотопов к названию химического элемента добавляется массовое число (Fe56,U235,Pu239); в случае изомерии указывается изомерное состояние (Am242m).

Внутри каждого файла данные распределены по типам частиц налетающих частиц. В библиотеке MATXS-30/19  это нейтроны N и фотоны G. В результате нейтронных реакций могут образовываться:

N - нейтрон                    D - дейтрон                   A - альфа (ядро ⁴He)

G - фотон                      T - тритон                      B - бета частица

P - протон                     H - гелион (ядро ³He)    R - остаточное ядро

Материал содержит данные различных типов, данные каждого типа могут дифференцироваться по типам взаимодействия.

Имена типов данных:

NSCAT       рассеяние нейтронов

NG              образование фотонов в нейтронных реакциях

GSCAT       рассеяние фотонов

NTHERM    тепловые данные

PN              образование нейтронов в протонных реакциях

DKN           данные по запаздывающим нейтронам

DKHG         образование тепла при распаде и взаимодействия фотонов

DKB            данные по бета-распаду

Для типов взаимодействия система образования имен довольно очевидна. Дадим здесь расшифровку некоторых из них.

Символы NWTO, NWT1, NTOT0,NTOT1 относятся к усредненным с весом потока и тока весовым функциям и полным сечениям взаимодействия нейтронов. Данные по делению могут быть дифференцированы по парциальным процессам: NF,NNF,N2NF; суммарное сечение обозначается NFTOT. Сечения неупругого рассеяния на дискретных уровнях содержат номер уровня: N01 - неупругое рассеяние на первом уровне; неупругое рассеяние на континууме - NCN; cуммарное неупругое рассеяние - INELAS. Если уровень распадается с излучением частиц, после номера уровня указываются имена частиц, например: N22A, N28P,N29DAA.

Нейтронные данные могут также содержать специальные величины.

HEAT и DAME - сечения локального тепловыделения и энергии радиационного повреждения; NUBAR,XI,GAMMA - параметры модели непрерывного замедления m, x, g; INVEL - среднегрупповая обратная скорость; NU,NUD - среднее число нейтронов на деление для мгновенных и запаздывающих, NUTOT - полное число нейтронов на деление, аналогично CHI и СHID - для спектров нейтронов деления.

Для фотонных взаимодействий используются имена:

GWTO        - весовая функция, усредненная по потоку,

GTOT0       - полное сечение взаимодействия фотонов, нулевой момент

GCOH        - когерентное рассеяние фотонов

GINCH       - некогерентное рассеяние фотонов

GPAIR        - образование пар

GABS         - полное поглощение

GHEAT       - тепловыделение.

3.4. Программы сопровождения и доступа

Программа BBC [7] предназначена для выполнения различных преобразований файлов. Ее возможности включают: изменение типа представления (из бинарного - в текстовый и наоборот), объединение несколько материалов в один файл, извлечения нужного материала из составного файла, получение листингов и каталогов данных. 

При выполнении опции изменения типа представления, BBC читает

бинарный  "matxs" или текстовый "text", преобразует каждую запись из бинарного вида в текстовый или из текстового в бинарный, и записывает новый текстовый "text" или бинарный "matxs" файл.

Если требуется получить листинг, BBC выдает записи на системное устройство вывода в виде, удобном для чтения.  Обычно листинг выводится для выходного файла, если он не задан, выводится входной файл. Признак "ird" указывает, какой из MATXS-файлов - входной или выходной выдать в виде листинга.

Если задано получение каталога, BBC формирует файл "index",

содержащий в компактном виде листинг всех материалов, субматериалов и реакций, имеющихся в выходном файле. Если выходной файл не задан, выдается каталог входного файла.

          С помощью BBC можно модифицировать бинарный MATXS файл, извлекая из него материалы или вставляя новые материалы из бинарного файла "modinp". Новый файл при этом получает имя "modout". Таким образом можно менять порядок материалов в  файле.

Файл из нескольких материалов может быть распакован на отдельные файлы, состоящие из одного материала с изменением способа представления, если необходимо. Можно изменить способ представления сразу целого набора файлов отдельных материалов или объединить их в один файл, одновременно изменив тип представления и получив листинг и каталог выходного файла.

          Таким образом, программа BBC дает возможность формировать компактные файлы и осуществлять их перенос из одной системы программирования в другую.

Список используемых файлов:

matxs          входной или выходной бинарный matxs файл

text              входной или выходной текстовый matxs файл

modinp        входной бинарный matxs файл для модификации

modout        выходной бинарный или текстовый модифицированный matxs файл

index           каталог библиотеки

Исходные данные

карта 1

   iinpf   тип входного файла

      2  бинарный файл (с именем mat)

      1  бинарный файл (matxs)

       -1  текстовый файл (text)

       -2  текстовый файл (с именем mat)

   ioutf   тип выходного файла

      2  бинарный файл (с именем mat)

      1  бинарный файл (matxs или modout)

      0  файл отсутствует

       -1  текстовый файл (text)

       -2  текстовый файл (с именем mat)

   imodf   признак модификации

      0  модификации отсутствуют (по умолчанию)

      1  требуются модификации (modinp)

   list  признак выдачи листинга

      0  листинг не нужен (по умолчанию)

      1  требуется листинг

   indx  признак выдачи каталога

      0  каталолг не нужен

      1  требуется каталог (по умолчанию)

карта 2 (iinpf=2 или iinpf=-2)

   diri  имя директории с входными файлами.

       указать *name/*/ (не более 24 символов).

карта 3 (ioutf=2 или ioutf=-2)

   diro  имя директории для выходных файлов.

       указать *name/*/ (не более 24 символов).

карта 4 (ilist№0)

   ird   признаки типа печати записи.

      1  идентификатор файла

      2  параметры файла

      3  текстовое описание

      4  данные файла

      5  групповая структура

      6  параметры материала

      7  параметры вектора

      8  блок векторов

      9  параметры матрицы рассеяния

       10  суб-блоки рассеяния

        одно значение на каждый тип записи

        0 - не печатать, 1 - печатать.

карта 5 (imodf№0)

   hoper   тип модификации

      s  выбрать материалы из входного matxs файла

      i  ввести материалы из modinp файла

   hmat1   первый материал в наборе

   hmat2   последний материал (по умолчанию hmat2=hmat1)

 повторить карту 3 пока не встретится пустая строка

карта 6  (iinpf=2 или iinpf=-2)

   hmati   список материалов в наборе, который нужно записать

       в выходной файл matxs (в любом порядке)

карта 7  (только при модификации и дозаписи)

      модификация применяется при imodf№0

      при дозаписи ЅiinpfЅ=2 и ЅioutfЅ№2.

      newver  номер версии нового файла

   huser   строка-идентификатор нового пользователя

      (не более 16 символов)

карта 8  (модификация или дозапись)

   hline   новое текстовое описание данных (не более 72 символов)

  повторить карту 8 для каждой строки нового текстового блока данных.

Для прекращения ввода ввести пустую строку. Если входные данные отсутствуют, старый блок сохраняется прежним.

Программы доступа включают в себя семейство процедур, предназначенных для извлечения данных нужного типа из бинарного файла MATXS. Эти функции, как правило, ориентированы на заполнение конкретной библиотеки констант. Они учитывают особенность представления данных в этой библиотеке и готовят для нее информацию соответствующим образом. Например, для заполнения библиотеки групповых констант GNDL [8] служат следующие процедуры.

ReadIsot:- поиск данных  для указанного нуклида и запись требуемых таблиц в буферный массив с предварительной переработкой, учитывающей структуру данных в библиотеке GNDL; контрольные параметры данных  заносятся в область данных

COMMON /BGETMATXS/  NG,NL,NT,NZ,EG(100),TEM(10),SIGZ(30)

где:

NG - число групп,

NL - максимальный порядок представления индикатрисы рассеяния,

NT - число температур,

NZ - число сечений разбавления,

EG(NG+1) - массив групповых границ (эВ)

TEM(NT) -  массив температур (K),

SIGZ(NZ) -  массив сечений разбавления (барн)

Буферный массив определяется в вызывающей программе:

PARAMETER (LBUF=1000000)

DIMENSION BUF(LBUF),MBUF(LBUF)

EQUIVALENCE BUF(1),MBUF(1)

и передается функциям доступа месте с указанием максимальной длины LBUF.

Вызов процедуры:

call ReadIsot (HFILE,BUF,MBUF,LBUF)

где HFILE - имя файла MATXS с данными для материала (переменная типа CHARACTER, определенная в вызывающей программе)

GroupXS: извлечение таблицы сечений для заданной группы IG. Таблица сечений - вектор XSR(16), позиции которого определены следующим образом:

XSR(1)=NU           - число нейтронов деления в группе IG

XSR(2)=SIGT       - полное сечение

XSR(3)=SIGE        - сечение упругого рассеяния

XSR(4)=SIGC       - сечение радиационного захвата

XSR(5)=SIGF        - сечение деления

XSR(6)=SIGFNU  - произведение NU*SIGF

XSR(7)=SIGIN      - сечение неупругого рассеяния

XSR(8)=SGINZ     - сечение неупругого замедления

XSR(9)=SIGIN1    - 1-й момент сечения неупругого рассеяния

XSR(10)=SGINZ1  - 1-й момент сечения неупругого замедления

XSR(11)=SIGN2N - сечение реакции (n,2n)

XSR(12)=MU        -  средний косинус упругого рассеяния

XSR(13)=SGELZ   - сечение упругого замедления

XSR(14)=XI           - среднее значение изменения летаргии в результате

упругого рассеяния

XSR(15)=SIGPOT - сечение потенциального рассеяния ( не определено, =0) XSR(16)=CHI            - спектр деления

Вызов процедуры:

call GroupXS(IG,XSR,BUF)

GroupFact: извлечение факторов резонансной самоэкранировки для заданного 

типа взаимодействия HTYPE и группы IG - таблица XFACT (NZ,NT)

        Тип взаимодействия - текстовая переменная, определяющая тип  

       сечения, для которого требуются факторы резонансной

       самоэкранировки, имеющая допустимые значения:

       TOT0 - полное сечение, усреднение по потоку

       TOT1 - полное сечение, усреднение по току

       ELAS - сечение упругого рассеяния

       FISS  - сечение деления

       CAPT - сечение радиационного захвата

       INEL - сечение неупругого рассеяния

Зависимости от температуры и сечения разбавления задаются в порядке возрастания значений аргумента.

Вызов процедуры:

call GroupFact(IG,HTYPE,XFACT,BUF)

GroupMel: извлечение вектора переходов из группы IG в результате упругого

        рассеяния - таблица XMATR(NG,NL)

Вызов процедуры:

call GroupMel(IG,XMATR,BUF)

GroupMin: извлечение вектора переходов из группы IG в результате неупругого рассеяния - таблица XMATR(NG,NL)

Вызов процедуры:

call GroupMin(IG,XMATR,BUF)

ЛИТЕРАТУРА

1.     P.F.Rose and C.L.Dunford .”ENDF-102, Data Formats and Procedures for the Evaluated Nuclear Data File, ENDF-6,”  Brookhaven National Laboratory report BNL-NCS-44945, (July 1990)

2.     Г.Н.Мантуров, М.Н.Николаев, А.М.Цибуля. "Система групповых констант БНАБ-93", ВАНТ, серия "Ядерные константы", вып.1 (1996), с.59

3.     R.E.MacFarlane et al.  “NJOY 94.10 Code System for Producing Pointwise and Multigroup Neutron and Photon Sections form ENDF/B Data”. RSIC Peripheral Shielding Routine Collection, PSR-355

4.     D.E.Cullen et al. “The ENDF Pre-Processing Code ( PRE-PRO 94)” Rep. IAEA-NDS-39, Rev.8, Vienna (1994)

5.     V.V.Sinitsa,A.A.Rineiskiy. “GRUCON - A Package of Applied Computer  Programs”, Rep. INDC(CCCP)-344, IAEA, Vienna(1993)

6.     R.E.MacFarlane, D.C.George. “UPD: A portable Version-Control Program” Rep.LA-12057-MS  UC-705 

7.     R.E.MacFarlane "TRANSX-2:  A  Code for Interfacing MATXS Cross-Section   Libraries to  Nuclear  Transport  Codes", LA-12312-MS  (1992)

8.     A.V. Voronkov, V.I. Zhuravlev et al. “GNDL – a Program System of Group Constants to Provide Calculations of Neutron and Photon Fields”. Advances in Mathematics, Computations and Reactor Physics, Pittsburgh, PA, USA, 1991

Приложение А. Каталог библиотеки нейтронных данных

Имя                 МАТ     Тип взаимодействия МТ

1H1                 125       1,2,102

1H2                 128      1,2,16,102

1H3                 131      1,2,16

2He3                225      1,2,102-104

2He4                228      1,2

3Li6                 325      1,2,4,24,51-81,102,103,105

3Li7                 328      1,2,4,16,24,25,51-82,102,104

4Be9                425      1,2,16,102-105,107,600,650,700,701,800

5B10                525      1,2,4,51-85,102-104,107,113,600-605,800,801

5B11                528      1,2,4,16,22,28,51-60,91,102,103,105,107

6C                   600      1,2,4,28,51-62,91,102-104,107,203,204,207

7N14               725      1,2,4,16,51-82,102-105,107,108,600-606,650-653,700,701,800-810

7N15               728      1,2,4,16,22,28,51-57,91,102-105,107

9F19                925      1,2,4,16,22,28,51-71,91,102-105,107

11Na23           1125    1,2,4,16,51-68,91,102,103,107

12Mg               1200    1,2,4,16,22,28,51-91,102,103,107

13Al27 1325    1,2,4,16,51-90,102-105,107,203,207

14Si                 1400    1,2,4,16,22,28,51-72,91,102-104,107,203,207,600-614,649,

800-811,849

15P31              1525    1,2,4,16,28,91,102,103,107

16S                  1600    1,2,4,16,22,28,51-91,102-105,107,111,203-205,207

16S32              1625    1,2,4,16,28,91,102,103,105,107

17Cl                 1700    1,2,4,16,22,28,51-63,91,102,103,107

19K                 1900    1,2,4,16,22,28,51-67,91,102,103,107

20Ca                2000    1,2,4,16,22,28,51-69,91,102-108,111,112

22Ti                 2200    1,2,4,16,17,22,28,51-62,91,102-107,111,112,203,207

23V                 2300    1,2,4,16,22,28,32,51-74,91,102-107,111,112

24Cr50            2425    1,2,4,16,22,28,51-56,91,102-104,107

24Cr52            2431    1,2,4,16,22,28,51-60,91,102,103,107

24Cr53            2434    1,2,4,16,22,28,51-63,91,102,103,107

24Cr54            2437    1,2,4,16,51-54,91,102,103,107

25Mn55           2525    1,2,4,16,22,28,51-79,91,102-107

26Fe54            2625    1,2,4,16,22,28,51-57,91,102-104,107

26Fe56            2631    1,2,4,16,22,28,51-75,91,102-107

26Fe57            2634    1,2,4,16,22,28,51-55,91,102,103,107

26Fe58            2637    1,2,4,16,22,28,51,52,91,102,103,107

27Co59           2725    1,2,4,16,22,28,32,33,51-69,91,102-108,111,112

28Ni58            2825    1,2,4,16,22,28,51-58,91,102-104,107

28Ni60            2831    1,2,4,16,22,28,51-61,91,102-104,107

28Ni61            2834    1,2,4,16,28,51-58,91,102,103,107,111

28Ni62            2837    1,2,4,16,22,28,51-54,91,102-104,107

28Ni64            2843    1,2,4,16,22,28,51,52,91,102-104,107

29Cu63            2925    1,2,4,16,22,28,51-72,91,102-104,106,107

29Cu65            2931    1,2,4,16,22,28,51-63,91,102-107

31Ga                3100    1,2,4,16,91,102,103,107

32Ge73            3234    1,2,4,51-54,91,102

32Ge74            3237    1,2,4,51-55,91,102

32Ge76            3243    1,2,4,51,52,91,102

33As75            3325    1,2,4,51-63,91,102

34Se74            3425    1,2,4,91,102

34Se76            3431    1,2,4,51-54,91,102

34Se77            3434  1,2,4,51-60,91,102

34Se78            3437    1,2,4,51-59,91,102

34Se80            3443    1,2,4,51-58,91,102

34Se82            3449    1,2,4,51-53,91,102

35Br79            3525    1,2,4,51-61,91,102

35Br81            3531    1,2,4,51-54,91,102

36Kr78            3625    1,2,4,16,51-53,91,102-107

36Kr80            3631    1,2,4,16,51-56,91,102-107

36Kr82            3637    1,2,4,16,51-59,91,102-107

36Kr83            3640    1,2,4,16,17,51-56,91,102-107

36Kr84            3643    1,2,4,16,51-63,91,102-107

36Kr85            3646    1,2,4,51,91,102

36Kr86            3649    1,2,4,16,17,51-64,91,102-105

37Rb85            3725    1,2,4,16,22,28,51-55,91,102-107,203-207

37Rb86            3728    1,2,4,51,91,102

37Rb87            3731    1,2,4,16,22,28,51-60,91,102-107,203-207

38Sr84             3825    1,2,4,91,102

38Sr86             3831    1,2,4,51-57,91,102

38Sr87             3834    1,2,4,51-57,91,102

38Sr88             3837    1,2,4,51-55,91,102

38Sr89             3840  1,2,4,51-62,91,102

38Sr90             3843    1,2,4,51-54,91,102

39Y89             3925    1,2,4,16,22,28,51-62,91,102-107

39Y90             3928    1,2,4,51,52,91,102

39Y91             3931    1,2,4,51-58,91,102

40Zr                 4000    1,2,4,16,51-69,91,102,103,107

40Zr90             4025    1,2,4,16,51-55,91,102,103,107

40Zr91             4028    1,2,4,16,51-61,91,102,103,107

40Zr92             4031    1,2,4,16,51-56,91,102,103,107

40Zr93             4034    1,2,4,51-60,91,102

40Zr94             4037  1,2,4,16,51-58,91,102,103,107

40Zr95             4040    1,2,4,51-54,91,102

40Zr96             4043    1,2,4,16,51-54,91,102,107

41Nb93           4125    1,2,4,16,17,22,28,32,33,51-73,91,102-105,107

41Nb94           4128    1,2,4,51-58,91,102

41Nb95           4131    1,2,4,51-55,91,102

42Mo               4200    1,2,4,16,17,91,102

42Mo94           4231    1,2,4,51-57,91,102

42Mo95           4234    1,2,4,51-69,91,102

42Mo96           4237    1,2,4,51-56,91,102

42Mo97           4240    1,2,4,51-69,91,102

42Mo99           4246    1,2,4,51-56,91,102

43Tc99            4325    1,2,4,16,51-61,91,102

44Ru96            4425    1,2,4,91,102

44Ru98            4431    1,2,4,91,102

44Ru99            4434    1,2,4,51-62,91,102

44Ru100          4437    1,2,4,51-57,91,102

44Ru101          4440    1,2,4,51-69,91,102

44Ru102          4443    1,2,4,51-69,91,102

44Ru103          4446    1,2,4,51-64,91,102

44Ru104          4449    1,2,4,51,52,91,102

44Ru105          4452    1,2,4,51-59,91,102

44Ru106          4455    1,2,4,51-54,91,102

45Rh103          4525    1,2,4,16,51-64,91,102

45Rh105          4531    1,2,4,51-53,91,102

46Pd102          4625    1,2,4,91,102

46Pd104          4631    1,2,4,51-58,91,102

46Pd105          4634    1,2,4,51-63,91,102

46Pd106          4637    1,2,4,51-61,91,102

46Pd107          4640    1,2,4,51-65,91,102

46Pd108          4643    1,2,4,51-60,91,102

46Pd110          4649    1,2,4,51-62,91,102

47Ag107          4725    1,2,4,16,17,22,28,51-63,91,102-107,203-207

47Ag109          4731    1,2,4,16,17,22,28,51-70,91,102-107,203-207

47Ag111          4737    1,2,4,51-60,91,102

48Cd               4800    1,2,4,16,51-54,91,102,103,107

48Cd106         4825    1,2,4,91,102

48Cd108         4831    1,2,4,51-62,91,102

48Cd110         4837    1,2,4,51-57,91,102

48Cd111         4840    1,2,4,51-59,91,102

48Cd112         4843    1,2,4,51-56,91,102

48Cd113         4846    1,2,4,16,51-53,91,102,103,107

48Cd114         4849    1,2,4,51-56,91,102

48Cd116         4855    1,2,4,51-54,91,102

49In                 4900    1,2,4,16,17,22,28,32,33,51-78,91,102-105,107

49In113           4925    1,2,4,51-56,91,102

50Sn112          5025    1,2,4,91,102

50Sn115          5034    1,2,4,51-54,91,102

50Sn116          5037    1,2,4,51-67,91,102

50Sn117          5040    1,2,4,51-55,91,102

50Sn118          5043    1,2,4,51-64,91,102

50Sn119          5046    1,2,4,51-58,91,102

50Sn123          5058    1,2,4,51-59,91,102

50Sn125          5064    1,2,4,51-53,91,102

50Sn126          5067    1,2,4,51-60,91,102

51Sb121          5125    1,2,4,51-57,91,102

51Sb123          5131    1,2,4,51-56,91,102

51Sb124          5134    1,2,4,51-58,91,102

51Sb125          5137    1,2,4,51-69,91,102

51Sb126          5140    1,2,4,51-55,91,102

52Te120          5225    1,2,4,91,102

52Te122          5231    1,2,4,51-54,91,102

52Te123          5234    1,2,4,51-58,91,102

52Te124          5237    1,2,4,51-61,91,102

52Te125          5240    1,2,4,51-56,91,102

52Te126          5243    1,2,4,51-63,91,102

52Te127m       5247    1,2,4,91,102

52Te128          5249    1,2,4,51-56,91,102

52Te129m       5253    1,2,4,91,102

52Te130          5255    1,2,4,51-60,91,102

52Te132          5261    1,2,4,51-56,91,102

53I129             5331    1,2,4,51-59,91,102

53I130             5334    1,2,4,91,102

53I131             5337    1,2,4,51-54,91,102

53I135             5349    1,2,4,91,102

54Xe124          5425    1,2,4,16,17,51-54,91,102-107

54Xe126          5431    1,2,4,16,17,51-54,91,102-107

54Xe128          5437    1,2,4,16,17,51-53,91,102-107

54Xe129          5440    1,2,4,16,17,51-56,91,102-105,107

54Xe130          5443    1,2,4,16,17,51-56,91,102-105,107

54Xe131          5446    1,2,4,16,17,51-56,91,102-105,107

54Xe132          5449    1,2,4,16,17,51-54,91,102-105,107

54Xe133          5452    1,2,4,51,91,102

54Xe134          5455    1,2,4,16,17,51-53,91,102-105,107

54Xe135          5458    1,2,4,51,91,102

54Xe136          5461    1,2,4,16,17,51-53,91,102-105,107

55Cs133          5525    1,2,4,16,51-55,91,102,103,107

55Cs134          5528    1,2,4,51-55,91,102

55Cs135          5531    1,2,4,51-53,91,102

55Cs136          5534    1,2,4,91,102

55Cs137          5537    1,2,4,51-62,91,102

59Pr141           5925    1,2,4,16,17,22,28,51-60,91,102-107

59Pr142           5928    1,2,4,91,102

59Pr143           5931    1,2,4,51-56,91,102

60Nd142         6025    1,2,4,51-58,91,102

60Nd144         6031    1,2,4,51-58,91,102

60Nd145         6034    1,2,4,16,17,22,28,51-64,91,102-107

60Nd146         6037    1,2,4,16,17,22,28,51-53,91,102-107

60Nd147         6040    1,2,4,51-53,91,102

60Nd148         6043    1,2,4,16,17,22,28,51-53,91,102-107

60Nd150         6049    1,2,4,16,17,22,28,51-59,91,102-105,107

61Pm148         6152    1,2,4,91,102

61Pm148m      6153  1,2,4,91,102

61Pm149         6155    1,2,4,51-56,91,102

61Pm151         6161    1,2,4,51-56,91,102

62Sm144         6225    1,2,4,91,102

62Sm148         6237    1,2,4,51-66,91,102

62Sm150         6243    1,2,4,51-66,91,102

62Sm151         6246    1,2,4,16,17,22,28,51-61,91,102-107

62Sm152         6249    1,2,4,16,17,22,28,51-64,91,102-107

62Sm153         6252    1,2,4,51-62,91,102

63Eu155          6337    1,2,4,16,17,22,28,51-59,91,102-107

63Eu156          6340    1,2,4,51-55,91,102

63Eu157          6343    1,2,4,91,102

64Gd152         6425    1,2,4,16,22,28,51-64,91,102,103,107

64Gd154         6431    1,2,4,16,22,28,51-64,91,102,103,107

64Gd156         6437    1,2,4,16,22,28,51-64,91,102,103,107

64Gd158         6443    1,2,4,16,22,28,51-64,91,102,103,107

64Gd160         6449    1,2,4,16,22,28,51-58,91,102,103,107

65Tb159          6525    1,2,4,51-66,91,102

65Tb160          6528    1,2,4,91,102

66Dy160          6637    1,2,4,51-64,91,102

66Dy161          6640    1,2,4,51-57,91,102

66Dy162          6643    1,2,4,51-56,91,102

66Dy163          6646    1,2,4,51-56,91,102

67Ho165         6725    1,2,4,16,17,51-63,91,102

68Er166           6837    1,2,4,51-69,91,102

61Pm147         6149    1,2,4,16,17,22,28,51-55,91,102-107

62Sm147         6234    1,2,4,16,17,22,28,51-64,91,102-107

62Sm149         6240    1,2,4,16,17,51-60,91,102,103,107

63Eu151          6325    1,2,4,16,17,51-67,91,102-107

63Eu152          6328    1,2,4,16,17,22,28,51-55,91,102-107

63Eu153          6331    1,2,4,16,17,51-60,91,102-107

63Eu154          6334    1,2,4,16,17,22,28,51-55,91,102-107

64Gd155         6434    1,2,4,16,22,28,51-64,91,102,103,107

64Gd157         6440    1,2,4,16,22,28,51-64,91,102,103,107

66Dy164          6649    1,2,4,16,17,51-62,91,102,103,107

68Er167           6840    1,2,4,51-63,91,102

71Lu175          7125    1,2,4,16,17,51-58,91,102,103,107

71Lu176          7128    1,2,4,16,17,51-58,91,102,103,107

72Hf                7200    1,2,4,16,51-62,91,102,103

72Hf174          7225    1,2,4,16,51-53,91,102,103

72Hf176          7231    1,2,4,16,51-53,91,102,103

72Hf177          7234    1,2,4,16,51-60,91,102,103

72Hf178          7237    1,2,4,16,51-53,91,102,103

72Hf179          7240    1,2,4,16,51-54,91,102,103

72Hf180          7243    1,2,4,16,51-53,91,102,103

73Ta181          7328    1,2,4,16,17,51-60,91,102,103

73Ta182          7331    1,2,4,16,17,51-58,91,102,107

74W                7400    1,2,4,16,17,28,51-91,102,103,107

74W182          7431    1,2,4,16,17,28,51-69,91,102,103,107

74W183          7434    1,2,4,16,17,28,51-64,91,102,103,107

74W184          7437    1,2,4,16,17,28,51-68,91,102,103,107

74W186          7443    1,2,4,16,17,28,51-68,91,102,103,107

75Re185          7525    1,2,4,16,17,51-59,91,102

75Re187          7531    1,2,4,16,17,51-66,91,102

79Au197          7925    1,2,4,16,17,51-63,91,102,103,107

82Pb206          8231    1,2,4,16,17,51-89,91,102,103,105,107

82Pb207          8234    1,2,4,16,17,51-89,91,102,103,105,107

82Pb208          8237    1,2,4,16,17,51-61,91,102,103,105,107

83Bi209           8325    1,2,4,16,17,22,28,32,33,51-69,91,102-107

90Th230          9034    1,2,4,16-18,51-67,91,102,452

90Th232          9040    1,2,4,16-18,51-65,91,102,452,455,456

91Pa233          9137    1,2,4,16-18,51-55,91,102,452

92U233           9222    1,2,4,16-18,51-54,91,102,452,455,456

92U234           9225    1,2,4,16-21,51-56,91,102,452,455,456

92U235           9228    1,2,4,16-21,37,38,51-84,91,102,452,455,456

92U236           9231    1,2,4,16-21,51-77,91,102,452,455,456

92U237           9234    1,2,4,16-18,91,102,452,455,456

92U238           9237    1,2,4,16-21,37,38,51-77,91,102,452,455,456

92U238           9237    1,2,4,16-21,37,38,51-77,91,102,452,455,456

93Np239         9352    1,2,4,16-18,51-58,91,102,452

94Pu236          9428    1,2,4,16-20,51-54,91,102,452

94Pu237          9431    1,2,4,16-20,51-60,91,102,452

94Pu238          9434    1,2,4,16-20,51-65,91,102,452,455,456

94Pu239          9437    1,2,4,16-21,37,38,51-81,91,102,452,455,456

94Pu240          9440    1,2,4,16-21,51-69,91,102,452,455,456

94Pu241          9443    1,2,4,16-18,51-65,91,102,452,455,456

94Pu242          9446    1,2,4,16-18,51-69,91,102,452

94Pu243          9449    1,2,4,16-18,37,91,102,452

94Pu244          9452    1,2,4,16-20,37,51-55,91,102,452

94Pu244          9452    1,2,4,16-20,37,51-55,91,102,452

95Am241         9543    1,2,4,16-18,51-68,91,102,452

95Am243         9549    1,2,4,16-20,37,51-67,91,102,452,455,456

96Cm241         9628    1,2,4,16-20,51-54,91,102,452

96Cm242         9631    1,2,4,16-20,51-53,91,102,452,455,456

96Cm244         9637    1,2,4,16-20,51-53,91,102,452

96Cm245         9640    1,2,4,16-18,37,91,102,452,455,456

96Cm246         9643    1,2,4,16-18,37,51-61,91,102,452

96Cm247         9646    1,2,4,16-18,37,91,102,452

96Cm248         9649    1,2,4,16-20,37,51-57,91,102,452

97Bk249          9752    1,2,4,16-18,51-68,91,102,103,107,452,455,456

98Cf249          9852    1,2,4,16-18,51-65,91,102,103,107,452,455,456

98Cf250          9855    1,2,4,16-18,37,91,102,452

98Cf251          9858    1,2,4,16-18,37,91,102,452,455,456

98Cf252          9861    1,2,4,16-18,37,91,102,452,455,456

Приложение B. Формат MATXS

cs    структура файла

cs

cs      тип записи        условие наличия

cs      ==============================  ===============

cs      заголовок файла         всегда

cs      параметры файла        всегда

cs      текстовое описание файла   всегда

cs      данные файла          всегда

cs

cs *************(в цикле по частицам)

cs *    групповая структура      всегда

cs *************

cs

cs *************(в цикле по материалам)

cs *    параметры материала     всегда

cs *

cs * ***********(в цикле по секциям материала)

cs * *    параметры векторов      n1db.gt.0

cs * *

cs * * *********(в цикле по всем блокам векторов)

cs * * *  блок векторов         n1db.gt.0

cs * * *********

cs * *

cs * * *********(в цикле по всем блокам матриц)

cs * * *  параметры матриц        n2d.gt.0

cs * * *

cs * * * *******(в цикле по всем блокам матриц)

cs * * * *  блок матриц         n2d.gt.0

cs * * * *******

cs * * *

cs * * *  блок констант         jconst.gt.0

cs * * *

cs *************

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr     заголовок файла

c

cl  hname,(huse(i),i=1,2),ivers

c

cw  1+3*mult

c

cb  format(4h 0v ,a8,1h*,2a8,1h*,i6)

c

cd  hname   имя файла - matxs -  (a8)

cd  huse    имя пользователя   (a8)

cd  ivers   номер версии файла

cd  mult    признак двойной точности

cd         1- a8 короткое слово

cd         2- a8 слово с двойной точностью

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c
c--------------------------------------------------------------------

cr     параметры файла

c

cl  npart,ntype,nholl,nmat,maxw,length

c

cw  6

c

cb  format(6h 1d ,6i6)

c

cd  npart   число частиц, для которых приведены групповые

cd      данные

cd  ntype   число типов данных

cd  nholl   число слов в текстовом описании

cd  nmat    число материалов

cd  maxw    максимальная длина блока записи

cd  length  длина файла

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr     текстовое описание

c

cl  (hsetid(i),i=1,nholl)

c

cw  nholl*mult

c

cb  format(4h 2d /(9a8))

c

cd  hsetid  текстовое описание набора (a8)

cd       (до 72 позиций в строке)

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    данные файла

c

cl  (hprt(j),j=1,npart),(htype(k),k=1,ntype),(hmatn(i),i=1,nmat),

cl 1(ngrp(j),j=1,npart),(jinp(k),k=1,ntype,(joutp(k),k=1,ntype),

cl 2(nsubm(i)i=1,nmat),(locm(i),i=1,nmat)

c

cw  (npart+ntype+nmat)*mult+2*ntype+npart+2*nmat

c

cb  format(4h 3d ,4x,8a8/(9a8))  hprt,htype,hmatn

cb  format(12i6)      ngrp,jinp,joutp,nsubm,locm

c

cd  hprt(j)   текстовое имя частицы j

cd       n   нейтрон

cd       g   фотон

cd       p   протон

cd       d   дейтон

cd       t   тритон

cd       h   гелион ( ядро he-3 )

cd       a   альфа ( ядро he-4 )

cd       b   бета

cd       r   остаточное ядро

cd           (тяжелее чем альфа)

cd  htype(k)   текстовое имя типа данных k

cd       nscat   рассеяние нейтронов

cd       ng    образование фотонов в нейтронных реакциях

cd       gscat   рассеяние фотонов

cd       pn    образование нейтронов в протонных реакциях

cd         .    .

cd         .    .

cd         .    .

cd       dkn   данные по запаздывающим нейтронам

cd       dkhg  остаточное тепловыделение и образование фотонов

cd       dkb   данные для бета-распада

cd  hmatn(i)  текстовое имя материала i

cd  ngrp(j)   число энергетических групп для частицы j

cd  jinp(k)   тип налетающей частицы, связанный с данными типа k; для данных

        типа dk jinp = 0.

cd  joutp(k)  тип вылетающей частицы для данных типа k

cd  nsubm(i)  число секций для материала i

cd  locm(i)   адрес материала i

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    групповые границы

c

cl  (gpb(i),i=1,ngr),emin

c

cc  ngr=ngrp(j)

c

cw  ngrp(j)+1

c

cb  format(4h 4d ,8x,1p,5e12.5/(6e12.5))

c

cd  gpb(i)  верхняя граница энергии группы i для частицы j

cd  emin    минимальная граница области энергий для частицы j

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    параметры материала

c

cl  hmat,amass,(temp(i),sigz(i),itype(i),n1d(i),n2d(i),

cl 1locs(i),i=1,nsubm)

c

cw  mult+1+6*nsubm

c

cb  format(4h 5d ,a8,1p,2e12.5/(2e12.5,5i6))

c

cd  hmat    текстовое имя материала

cd  amass   атомный вес

cd  temp    температура среды или другие параметры для

cd        секции материала i

cd  sigz    сечение разбавления или другие параметры для

cd        секции материала i

cd  itype   тип данных для секции материала i

cd  n1d   число векторов для секции материала i

cd  n2d   число блоков в матрице для секции материала i

cd  locs    адрес секции материала i

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    параметры векторов

c

cl  (hvps(i),i=1,n1d),(nfg(i),i=1,n1d),(nlg(i),i=1,n1d)

c

cw  (mult+2)*n1d

c

cb  format(4h 6d ,4x,8a8/(9a8))  hvps

cb  format(12i6)        iblk,nfg,nlg

c

cd  hvps(i)   текстовые имена векторов

cd        nelas   упругое рассеяние нейтрона

cd        n2n   (n,2n)

cd        nnf   деление второго шанса

cd        gabs  поглощение фотона

cd        p2n   (p,2n)

cd         .    .

cd         .    .

cd         .    .

cd  nfg(i)  номер первой группы в векторе i

cd  nlg(i)  номер последней группы в векторе i

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    блок векторов

c

cl  (vps(i),i=1,kmax)

c

cc  kmax=суммарное число групп для векторов блока j

c

cw  kmax

c

cb  format(4h 7d ,8x,1p,5e12.5/(6e12.5))

c

cd  vps(i)  данные векторов блока j;

cd      размер записи равен сумме числа

cd      не превышающей maxw.

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    параметры матриц рассеяния

c

cl  hmtx,lord,jconst,

cl 1(jband(l),l=1,noutg(k)),(ijj(l),l=1,noutg(k))

c

cw  mult+2+2*noutg(k)

c

cb  format(4h 8d ,4x,a8/(12i6))  hmtx,lord,jconst,

cb             jband,ijj

c

cd  hmtx    текстовое имя блока

cd  lord    число моментов

cd  jconst  число групп с постоянным спектром

cd  jband(l)  число групп в блоке l

cd  ijj(l)  номер нижней группы в блоке l

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    блоки матриц рассеяния

c

cl  (scat(k),k=1,kmax)

c

cc  kmax= сумма числа групп jband, принадлежащих блоку,

cc    умноженная на число моментов lord

c

cb  format(4h 9d ,8x,1p,5e12.5/(6e12.5))

c

cw  kmax

c

cd  scat(k)   в записи элементы матриц объединяются по признаку
cd   принадлежности к одной конечной группе.
cd      Порядок записи:  переходы с моментом p0 в группу i,
cd      переходы с моментом p1 в группу i, ... , переходы
cd      с моментом p0 в группу i+1, переходы с моментом p1
cd       группу i+1, и т.д. Размер записи равен сумме числа групп,
cd                 не превышающей  maxw.

cd

cd      Если jconst>0, вклады от jconst нижних групп

cd      приводятся отдельно.

c

c--------------------------------------------------------------------

c

c

c--------------------------------------------------------------------

cr    блок констант

c

cl  (spec(l),l=1,noutg(k)),(prod(l),l=l1,ning(k))

c

cc  l1=ning(k)-jconst+1

c

cw  noutg(k)+jconst

c

cb  format(4h10d ,8x,1p,5e12.5/(6e12.5))

c

cd  spec    нормированный спектр вылетающих частиц для исходной

cd       частицы в группах с l1 по ning(k)

cd  prod    сечения образования частиц (например, nu*sigf)

cd       для начальных групп с l1 по ning(k)

cd

cd       эта опция обычно используется для независящих от энергии

cd       спектров нейтронов и фотонов, образующихся в процесах

cd       деления и радиационного захвата, что обычно имеет место

cd       при низких энергиях.

c

c--------------------------------------------------------------------