蒙特卡罗模拟CFETR中子输运计算中的全局减方差方法应用及对比

作     者：聂星辰 李佳 赵平辉 祝庆军 NIE Xingchen;LI Jia;ZHAO Pinghui;ZHU Qingjun

作者机构：中国科学技术大学核科学技术学院合肥230027 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2016年第39卷第3期

页      面：38-43页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 1009[医学-特种医学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：磁约束核聚变国家特殊项目(No.2013GB108004 No.2015GB108002) 国家自然科学基金(No.11175207)资助~~ 

主　　题：全局减方差 权窗 蒙特卡罗 MCNP 中子学 

摘      要：在具有全局特性的蒙特卡罗输运精细计算的问题中,传统的MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)局部减方差方法很难得到理想的计算结果,全局减方差方法(Global Variance Reduction,GVR)则是一种有效的解决方法。针对中国聚变工程试验反应堆(Chinese Fusion Engineering Testing Reactor,CFETR)的中子输运过程中减小全局方差的问题,将多种形式的GVR方法应用到柱状CFETR中子学模型的计算中。依据不同的中子分布信息,在算例中应用和对比了6种不同形式的GVR权窗,并对不同GVR方法的品质因子(FOMG)、标准差(σ)和有效计数率(Scoring)进行了分析。与AN(MCNPanalog method)相比,GVR方法的FOMG有很大的增长,误差在空间的分布也更加平缓,且具有更高的Scoring。在前人提出的全局减方差的基础上,在计算中应用一些新的GVR形式(能量、径迹数等),计算结果表明,基于中子通量的GVR方法的全局计算效率较AN提高了6.43倍。此外,基于中子能量的全局减方差方法也是一种可行的GVR应用形式,其与AN比较,计算效率提高了5.11倍。综上,基于中子通量的GVR方法具有最佳的全局减方差效果。