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Total cross section model with uncertainty evaluated by KALMAN

KALMANにより評価した不確かさをもつ全断面積モデル

橋本 慎太郎 ; 佐藤 達彦  

Hashimoto, Shintaro; Sato, Tatsuhiko

モンテカルロ法に基づいた粒子輸送計算コードは、加速器施設の遮蔽計算等の目的で盛んに利用されている。計算結果の信頼性を評価するためには、計算で用いた試行回数によって決まる統計的不確かさだけでなく、計算で使用される全断面積モデル等の不確かさに起因する系統的不確かさも評価する必要がある。我々は、全断面積の実験値を参照しながら最小自乗法に基づいたKALMANコードを利用することで、内部パラメータに不確かさの幅をもつ全断面積モデルを開発した。新規モデルで計算した全断面積の不確かさは実験値の誤差と同程度であり、不確かさの幅の範囲で内部パラメータを変動させながら輸送計算を実行することで、計算結果における系統的不確かさを適切に評価できることが分かった。

Particle transport simulation codes based on the Monte Carlo technique have been successfully applied to shielding calculations in accelerator facilities. Estimation of not only statistical uncertainties, which depend on the number of trials, but also systemic uncertainties, which are caused by uncertainty of total cross section models, is required to confirm the reliability of the simulation results. We evaluated unclear quantities of internal parameters included in the total cross section model by the KALMAN code, which is based on the least squares technique, comparing with experimental data of the total cross section. The uncertainties in the total cross sections obtained by the new model are comparable to the experimental errors. In the present study, the systematic uncertainty included in the simulation results can be estimated by performing the transport calculations with variation of the internal parameters within their unclear quantities.

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