An Orthonormally weighted standardized time series for the error estimation of local tallies in Monte Carlo criticality calculation

モンテカルロ法臨界計算における局所タリー統計誤差評価への直交加重標準化時系列法の適用

植木 太郎  

Ueki, Taro

モンテカルロ法計算における時系列タリーの相関は、標本平均の統計誤差評価を通じてシミュレーションの信頼性に影響を及ぼす。特に、モンテカルロ法臨界計算においては、原子炉出力分布のような局所タリーの自己相関を正確かつ安定に算出することは困難である。したがって、自己相関の評価を経由せずに局所タリーの統計誤差を算出する手法が望まれている。この課題は、漸近的にブラウン橋となるように時系列タリーを標準化し、複数の重み関数を掛けて任意個の独立な標本平均誤差を算出する手法によって対処可能である。本論文は、この直交加重標準化時系列法(orthonormally weighted standardized time series: OWSTS)と呼ぶべき手法を、1100MWe級(193集合体)の加圧水型軽水炉の局所出力の統計誤差評価に適用し、有効性を示した。本成果は、原子力機構のMVPモンテカルロ法コードに実装可能である。

An orthonormally weighted standardized time series (OWSTS) was investigated for the statistical error estimation in the Monte Carlo calculation of local tallies. Unlike the original implementation of a standardized time series, the computation of standard deviation via OWSTS can be made free of the grouping of iteration cycles into batches. Its characteristic aspect is the application of an arbitrary number of weighting functions to a standardized series of tallies such that asymptotically independent and unbiased estimates are produced based on the statistics of Brownian bridge. In the present work, a trigonometric set of weighting functions is extended and applied to local power tallies in a pressurized water reactor. Numerical results are demonstrated that the OWSTS error estimation is unbiased for a sufficiently large number of iteration cycles.