NECP-SARAX是西安交通大学核工程计算物理实验室开发的先进反应堆中子学分析系统，近些年基于CEFR、PHENIX、SUPERPHENIX、JOYO MK-I、ZPR和ZPPR等反应堆开展了程序的验证与确认工作，计算结果表明：NECP-SARAX在快堆堆芯物理特性分析具有良好的性能。同时，利用上述反应堆中的燃料组件和控制棒组件，初步展现了截面计算程序TULIP在快谱问题计算分析上的精确性，但是仍然缺乏系统性地验证与确认。为了确认TULIP程序对于不同类型快谱问题的适用性，从国际临界安全基准评估项目中选取了147组临界实验装置进行计算分析，发现对于带有厚反射层的实验装置，TULIP程序计算k_eff和蒙特卡罗程序计算值的偏差超过10^-2。以HMF021-002实验装置构造均匀两核素问题展开研究，中等质量核素在非共振区表现出类似共振波动状的散射截面，对于使用大量结构材料的快谱系统，其非共振区类似共振波动截面的自屏效应变得不可忽略。针对此现象，对TULIP程序的共振计算策略和非共振区计算方法进行优化，采用超细群（Ultra Fine Group，UFG）的共振计算方法，对中等质量核素高装载量情况下非共振区类似共振波动状截面的自屏效应进行处理，改进程序后相应实验装置计算偏差降低到3×10^-3内，数值结果表明，改进后的TULIP程序对于快谱系统具有良好的计算分析能力。

无人潜航器需要高可靠、高功率、长寿命的电源，为此西安交通大学提出了兆瓦级热管核反应堆（Silent Unmanned Portable Reactor，UPR-s）设计方案。为保证舱体辐射安全，对UPR-s开展了屏蔽方案设计研究工作。首先，对整个系统及屏蔽体的布局进行初步设计，并分别计算了反应堆满功率运行和停堆情况下的源项参数；其次，给出几种备选屏蔽材料；接着，利用确定论中子-光子屏蔽计算软件NECP-Hydra分别针对初始模型布置选型、复合式屏蔽布置选型及阴影屏蔽布置方案等进行计算分析，主要对安全平面处的累计快中子注量、光子剂量，以及停堆后的源强进行了分析；最终，基于数值分析结果，提出了满足要求的屏蔽优化方案，其安全平面处的累积快中子注量、光子剂量、屏蔽重量等关键参数均满足设计限值。

核临界安全分析是保证乏燃料后处理厂安全性的关键技术，而现有核临界安全事故分析程序中，或在几何适用范围上受限，或由于计算效率低而工程实用性差。因此，亟需研发一套适用范围大、计算精度高的临界安全分析方法，提高对核临界事故的分析精度，为乏燃料后处理厂提供技术保障。为此，本文针对乏燃料溶液系统特性，基于零维超细群截面制作与全问题并群方法、预估-校正准静态中子动力学计算方法和二维轴对称热工-辐解气体模型，开发了相应的计算程序模块，最终形成了一套具备并行功能的三维乏燃料溶液系统临界安全分析程序hydra-TD。进一步利用该程序对法国SILENE实验装置进行了验证，结果显示：第一裂变功率峰、倍增时间、总裂变次数等关键参数的误差较小，证明hydra-TD程序正确模拟了燃料溶液系统临界过程中的多物理过程，具备临界安全分析的能力。

目前，国家重大科技基础设施“加速器驱动嬗变研究装置”（China Initiative Accelerator Driven System，CiADS）正在建设的关键阶段，对其方案展开详细计算分析可以为核能的可持续发展和国家能源安全战略提供强有力的技术支持。利用先进反应堆物理计算系统（Nuclear Engineering Computational Physics Laboratory，System for Advanced Reactor Analysis at Xi'an Jiaotong University，NECP-SARAX），通过比较不同燃料/冷却剂选型、结构尺寸下的堆芯寿期、能谱特性以及反应性反馈系数等参数，对加速器驱动先进核能系统（Accelerators Drive Advanced Nuclear Energy Systems，ADANES）展开了堆芯中子学特性分析，并对堆芯的瞬态特性进行了初步分析，瞬态事故包括无保护反应性引入事故以及无保护失流事故。数值计算结果表明：ADANES堆芯在满功率运行条件下可以实现大于10 a的运行寿期，同时具备负的反馈反应性系数，通过瞬态分析表明该堆芯具备了在典型事故下的固有安全特性。

高温气冷堆是国际公认的固有安全性高的反应堆堆型。针对高温气冷堆包覆颗粒燃料引入的燃料组件的双重非均匀性以及棱柱式堆芯布置的非均匀性和强空间耦合效应，提出基于蒙特卡罗均匀化-确定论输运方法的RMC-SaraGR程序系统作为棱柱式高温气冷堆的核设计程序。基于日本棱柱式高温气冷堆临界实验装置VHTRC基准题，针对此套核设计程序系统开展了均匀化模型研究和初步验证。研究结果表明，基于蒙特卡罗均匀化方法，采用全堆模型、合适的能群结构和分区方式产生组件群常数，并经过超级等效均匀化方法进行等效均匀化修正，可以保证堆芯多群均匀计算具有较高的计算精度。