Une nouvelle méthode accélère le calcul du transport de neutrons

Les instituts de sciences physiques de Hefei (HFIPS) sont situés sur une belle péninsule près du lac Shushan dans la banlieue ouest de Hefei, capitale de la province d'Anhui, en Chine. HFIPS a été fondée...

Récemment, le Dr Zheng Yu de l'Institut de physique des plasmas, Instituts Hefei de l'Académie chinoise des sciences, a proposé une nouvelle méthode pour accélérer la simulation de blindage à grande échelle de Monte Carlo, en coopération avec l'Institut de physique des neutrons et de technologie des réacteurs (INR) de Karlsruhe. Institut de technologie (KIT), Allemagne.

La nouvelle méthode de réduction de la variance globale, également appelée On The Fly (OTF), a rendu les codes de Monte Carlo (MC) applicables à l'analyse du blindage des réacteurs de fusion à grande échelle et complexes.

Les résultats pertinentsont été publiés dans Nuclear Fusion.

MC est l'une des méthodes les plus précises dans le domaine de l'analyse nucléaire pour les réacteurs de fusion et de fission. Cependant, le calcul du blindage d'un dispositif de fusion à l'aide de codes de transport Monte Carlo reste difficile en raison de la complexité et du blindage lourd d'un réacteur à fusion. Le taux de convergence lent du rendu de la méthode MC dans les simulations analogiques est d'un coût prohibitif en temps de calcul.

Cette méthode a introduit une nouvelle idée de mise à jour en temps opportun de la fenêtre de poids tout au long du processus de transport.

En outre, il a proposé une solution innovante basée sur l'ajustement dynamique automatique des limites supérieures de la fenêtre de poids, qui a résolu le problème qui a tourmenté le calcul du transport de particules neutroniques de MC pendant longtemps.

Lorsque les scientifiques ont appliqué la méthode OTF à l'analyse nucléaire du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER), l'accélérateur IFMIF-DONES à source de neutrons orientée vers l'International Fusion Materials Irradiation Facility-DEMO, ils ont obtenu des effets d'accélération remarquables. Par rapport à la méthode de réduction de la variance du générateur de réduction de variance automatisé (ADVANTG) développée par le Oak Ridge National Laboratory (ORNL), l'effet d'accélération de la méthode OTF est de 13 à 20 fois supérieur à celui d'ADVANTG.

En plus de cela, l'OTF servait au calcul du champ de rayonnement mondial du réacteur d'essais d'ingénierie de fusion chinois (CFETR) et fournissait une base importante pour évaluer le fonctionnement sûr de composants clés tels que les aimants et la cuve à vide dans des conditions d'irradiation nucléaire.

- Ce communiqué de presse a été initialement publié sur le site Web des Instituts de sciences physiques Hefei de l'Académie chinoise des sciences