WenyinWei / NuKit

Here restores the tools for nuclear science analysis

NuKit

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本项目起源于**北京清华大学的学生魏文崟于2019年的核工程课程大作业.

编写燃料中核同位素成分随时间(燃耗)变化的计算机程序。可考虑采 用不同的数学方法：解析方法和数值方法；采用不同的燃耗方式：定 功率燃耗和定通量燃耗。编程时应考虑网络实现和界面的友好程度。

我将该课题分成几个部分:

1. 衰变链的数学刻画

   1. 设定一个起始核素,(即母核)

   2. 它会生成各种各样的子核,要求各种子核数量对时间的变化率

   3. 与解析方法不太合适的是,实际中衰变可能会沿着不同的方向进行,如果继续用解析方法那就太麻烦了.如果我知道了某一种核素自身的衰变常数和母核种类及数量,我就应该也知道它自身的变化规律.(下式中$N_i$为母核数量)

      $$ \frac{dN}{dt} = - \lambda N + \sum_i \lambda_i N_i$$

      $$ \frac{dN}{dt} = - \frac{ln2}{T_{1/2}} N + \sum_i \frac{ln2}{T_{1/2}} N_i$$

      (TODO) 由于 IAEA 搜索页面包含同素异能态,我们的程序内部已经包含有.

      (Possible Bug)当变量极小或极大时,Python可能运算误差会很大,看看decimal能不能解决这一问题.

   4. 运行流程:

      1. 给定初始状态的核素种类和数量
      2. 查询以它们为起点所有可能产生的核素以对应的衰变周期.
      3. 对当前核素的数量进行偏微分方程数值更新. References for C++

• 比较类并删除同样的类
• C/C++读写csv文件

2. 针对核数据库的爬虫 https://www-nds.iaea.org/relnsd/NdsEnsdf/QueryForm.html 这一部分已经实现了衰变链的获取.

我发现 odeint 甚至无法指定算法,我决定不使用它而是用更开放的 odespy. Remark: odespy 已经过期了,它只适用于python2.7,我现在在用C++程序包odeint 3. 解析方法实现

4. 数值方法实现

5. 不同的燃耗方式:定功率燃耗和定通量燃耗

https://lmfit.github.io/lmfit-py/builtin_models.html#lmfit.models.ExpressionModel https://lmfit.github.io/lmfit-py/model.html#composite-models-adding-or-multiplying-models https://itl.nist.gov/div898/strd/nls/data/gauss2.shtml https://itl.nist.gov/div898/strd/nls/nls_main.shtml https://lmfit.github.io/lmfit-py/builtin_models.html#exponentialmodel http://cars9.uchicago.edu/software/python/lmfit/

1. References for C++ odeint

   • Solving ordinary differential equations in C++
   • odeint v2 - Solving ordinary differential equations in C++
   • odeint--An advanced C++ framework for numerical integration of ordinary differential equations
   • Homepage of odeint
   • Numerical integration in C++ with Boost odeint

2. References for fission product

   • Fission product yield
   • ENDF Homepage
   • Fission product yield

3. References for neutron cross section

   • Neutron cross-sections

4. References for Qt

   • QT解决程序缺少dll问题
   • 使用devenv/MSBuild在命令行编译单个project

5. Cmake

   • Cmake project structure 中子屏蔽中的关键问题 聚变设备中的新型中子屏蔽环流设计

6. 物理引擎

• 我查阅了许多相关引擎,最适合物理研究的似乎是这个 chrono,我已经决定使用它了,但可能会需要一些时间.