用于材料密度和尺寸灵敏度蒙特卡罗输运计算的导数源方法

导数源方法（DSM）对粒子输运方程关于选定参数求导，并通过标准蒙特卡罗随机游走模拟与原始输运问题一起求解。导数方程的蒙特卡罗解给出了感兴趣量对选定参数的灵敏度。在本文中，我们展示了DSM可以嵌入蒙特卡罗模拟中，同时计算输运相空间解对多个物体尺寸和材料密度的灵敏度。我们通过求解一个源驱动燃料-慢化剂-吸收体板栅格的多群中子学系统，并计算快群和慢群通量灵敏度系数对燃料和吸收体尺寸以及燃料、慢化剂和吸收体密度的分布，来验证和评估DSM的效率。将结果与常规有限差分灵敏度计算的结果进行比较。使用定义为运行时间和相对误差平方乘积倒数的品质因数来评估方法效率。对于计算的几个灵敏度，配置良好的有限差分计算效率最高，DSM紧随其后。然而，由于寻求这种配置良好的有限差分并不总是可行的，在其余情况下，包括全参数同时灵敏度计算，DSM具有最高的效率，证明了其鲁棒性。