Institutionen för fysik och astronomi

Kärndataevaluering och fortplantning av osäkerheter

Total Monte Carlo (TMC) är en metod för att fortplanta osäkerheter i kärndata till reaktorer.

Grundidén är att använda aktuell kärnmodellskod som TALYS och randomisera inparametrarna inom ett rimligt variationsspann. Detta spann kan definieras som konstant. Alternativt kan en återkopplings-loop användas, som jämför de beräknade reaktionstvärsnitten med existerande data i databasen EXFOR, för att avgöra om den använda parameteruppsättningen ger acceptabla resultat.

På detta sätt genereras hundratals möjliga uppsättningar med reaktionstvärsnitt. TENDL är databiblioteket genererat med TALYS.

Dessa datauppsättningar kan matas in i simuleringskod för ett system (till exempel en reaktor). På det viset beräknas de makroskopiska parametrarna och deras motsvarande osäkerheter med direkt koppling till hur de beror på grundläggande kärnfysikparametrar. Eftersom detta göras för en parameteruppsättning i taget kan resultatet spåras tillbaka till startvärdena i data, och det går att göra känslighetsanalys, studera korrelationer, och så vidare.

En del av detta arbete är MACRO (MAssive Computation methodology for Reactor Operations), ett bidrag till samarbetet inom GENIUS.

I april 2013 höll vi mötet Uncertainty propagations in the nuclear fuel cycle.

Schema över hur osäkerheter fortplantar sig i beräkningarna
Osäkerhetsfortplantning med TMC och produktion av TENDL.

I TMC-processer är slutresultatet en breddning av en makroskopisk parameter. Denna breddning är den systematiska osäkerheten i beräkningen som fortplantas från kärndata till den undersökta parametern.

Kontaktperson

Henrik Sjöstrand är ansvarig kontaktperson för projektet.

Publikationer i urval

Petter Helgesson, Dimitri Rochman, Henrik Sjöstrand, Erwin Alhassan, Arjan Koning
UO2 vs MOX: propagated nuclear data uncertainty for keff, with burnup
Ska publiceras i Nuclear Science and Engineering

H. Sjöstrand, E. Alhassan, S. Conroy, J. Duan, C. Hellesen, S. Pomp, M. Österlund, A. Koning, D. Rochman
Total Monte Carlo Evaluation for Dose Calculation
Radiation Protection Dosimetry (2013) doi: 10.1093/rpd/nct296

H. Sjöstrand, E. Alhassan, J. Duan, C. Gustavsson, A. Koning, S. Pomp, D. Rochman, M. Österlund
Propagation of nuclear data uncertainties for ELECTRA burn-up calculations
Proc. 2013 International Conference on Nuclear Data for Science & Technology (ND2013) arxiv.org/abs/1304.1701

D. Rochman, W. Zwermann, S.C. van der Marck, A.J. Koning, H. Sjöstrand, P. Helgesson, B. Krzykacz-Hausmann
Efficient use of Monte Carlo: uncertainty propagation
Ska publiceras i Nuclear Science and Engineering.

E. Alhassan, H. Sjöstrand, J. Duan, C. Gustavsson, S. Pomp, M. Österlund, D. Rochman, A. J. Koning
Uncertainty analysis of Lead cross sections on reactor safety for ELECTRA
Joint International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications + Monte Carlo, Paris, October 27-31, 2013 Fulltext i DiVA