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Adjoint-weighted correlated sampling for $$k$$-eigenvalue perturbation in Monte Carlo calculation

モンテカルロ計算における$$k$$固有値の摂動に対する随伴重み相関サンプリング法

Tuya, D.  ; 長家 康展  

Tuya, D.; Nagaya, Yasunobu

核分裂性物質の系に加えられる変化が固有値に与える影響を評価するには、摂動論と言われる特別な方法が必要である。この研究では、相関サンプリング(CS)法と随伴重み法に基づく繰り返し核分裂確率(IFP)を組み合わせることにより、近似を用いない厳密な摂動理論に基づく随伴重み相関サンプリング(AWCS)法を開発した。この厳密な摂動理論に基づいて開発されたAWCS法は、小さな摂動に対しても非常に小さい不確かさを与えるCS法の利点と連続エネルギモンテカルロ法に対して安定した結果を与えるIFP法に基づく随伴重み法の利点を有しており、摂動計算のための新しい正確な方法を与えるものである。開発されたAWCS法の検証のために行ったGodiva及び単純化されたSTACY数密度摂動問題の解析結果は、参照計算結果とよく一致をした。

Estimating an effect of a perturbation in a fissile system on its $$k$$-eigenvalue requires special technique called perturbation theory when the considered perturbation is small. In this study, we develop an adjoint-weighted correlated sampling (AWCS) method based on the exact perturbation theory without any approximation by combining the correlated sampling (CS) method with iterated-fission probability (IFP) based adjoint-weighting method. With the advantages of the CS method being good at providing very small uncertainty for small perturbations and the IFP-based adjoint-weighting method being suitable for continuous-energy Monte Carlo calculation, the developed AWCS method based on the exact perturbation theory offers a new rigorous approach for perturbation calculations. The obtained results by the developed AWCS method for verification problems involving Godiva and simplified STACY density perturbations showed good agreement with the reference calculations.

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パーセンタイル:0.02

分野:Nuclear Science & Technology

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