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随着美国核管会(USNRC)监管的变化,传统的分析方法已经被最佳估算加不确定性分析方法(BEPU)所取代,具有95%/95%容忍限的分析结果已经被国际原子能机构(IAEA)所支持。国外对于最佳估计加不确定性分析的研究已经开展了很多,而目前国内对这方面的研究尚少,需要有更多的科研工作投入到这方面的研究中。不确定性分析的方法主要有确定论的分析方法和统计学的分析方法,统计学的分析方法比确定论的分析方法有着更多优势,越来越受到欢迎。本文的不确定性分析使用统计学分析方法。其中抽样方法采用拉丁超立方方法,分析方法采用基于Wilks理论的非参数统计学方法。本文首先分析了堆芯物理计算系统的不确定性的来源,编写堆芯物理计算不确定性分析所需的程序。在进行不确定性分析之前,进行堆芯物理计算的敏感性分析。使用CASMO进行组件计算,分析了组件参数的变化对组件计算结果的影响即敏感性。进行了多参数研究,以研究各参数之间的相关性。使用SIMULATE进行堆芯计算,分析堆芯参数对堆芯计算的影响。进行组件均匀化计算的不确定性分析。进行了从热态满功率(HFP)到冷态条件下不确定性的计算,以获得由于组件参数的不确定性引起的从HFP到冷态过程中反应性变化的不确定性。对临界系统的增殖因数估计组件参数不确定性的影响。除了计算增殖因数的不确定性,还计算了相关系数,它代表两个临界系统之间的相似性。进行全堆芯扩散计算的不确定性分析,得到在有不确定性信息影响下的容忍限。最后探讨了加速方法即代理模型技术,对比了各种代理模型在处理堆芯物理计算问题时的效果,其中主要包括响应面模型,多元自适应回归样条模型,克里格模型,人工神经网络模型。研究结果表明,非参数顺序统计学方法能够满足堆芯物理计算不确定性分析的需要。富集度是组件设计中最关键的参数,参数具有相关性,组件均匀化计算的不确定性给后续计算带来不确定性。反射层计算对反射层参数并不敏感。压水堆中的组件相似性高,组件具有不确定性下降的“自稳性”的物理现象。堆芯物理特性的不确定性均在可以接受的范围之内,堆芯中部功率不确定性大。在堆芯物理计算的不确定性分析中,克里金插值代理模型效果最好。