含时与特征值蒙特卡洛中子输运计算中种群控制技术的分析
计算物理
2022-09-20 v2
摘要
本文对用于含时与特征值蒙特卡洛（MC）中子输运计算的种群控制技术（PCTs）进行了广泛研究。我们将 PCT 定义为一种对普查所得种群进行处理并返回受控且无偏种群的技术。我们探索了一种基于粒子普查与种群控制抽象化的新视角，从而增进对这些概念的理解与应用。我们回顾了文献中确定的五种不同 PCT：简单采样（SS）、分裂-轮盘赌（SR）、梳理（CO）、改进梳理（COX）和复制-丢弃（DD）。给出了关于每种 PCT 向种群引入多少不确定性的理论分析。提出了适用于含时与特征值 MC 模拟的 PCT 并行算法。通过求解含时与特征值测试问题，基于运行时间与计数平均误差或标准差评估了各 PCT 的相对性能。研究发现，SR 与 CO 同为性能最优的技术，紧随其后的是 DD。
引用
@article{arxiv.2202.08631,
title = {Analysis of Population Control Techniques for Time-Dependent and Eigenvalue Monte Carlo Neutron Transport Calculations},
author = {Ilham Variansyah and Ryan G. McClarren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.08631},
year = {2022}
}
备注
51 pages (double-spaced, 5-page appendix), 20 figures, submitted to Nuclear Science and Engineering