The effect of the importance function resolution on the accuracy of calculating the functionals of the neutron kinetics in water critical assemblies by Monte Carlo method
- 1. Kurchatov Institute NRC, Moscow (Russian Federation)
Description
The paper considers a computational study of the importance function effect on the accuracy of calculating the effective fraction of delayed neutrons, βeff, and generation time of instantaneous neutrons using the MCU Monte Carlo code based on the example of three criticality experiments from the ICSBEP handbook. In the MCU code, the importance function has a piecewise constant form: the computational model is broken down into a finite number of registration objects, and the neutron importance is calculated in each. The obtained importance values are used then to calculate the kinetic functionals due to which the calculation accuracy for the latter depends on the resolution. Three types of the importance function spatial partition (axial, radial, combined) have been studied. The numerical simulation results have shown that the axial component of the neutron importance function in all experiments has practically no effect on the calculation accuracy for βeff and Λ: the difference between the obtained values is less than 1 %. The radial component has a notable effect (of up to 15.9 %) on the Λ calculation accuracy while having almost no effect on the βeff estimate. Using combined partition, as compared with radial partition, improves the calculation accuracy insignificantly (< 1%).
Abstract (Russian)
В работе на примере трёх критических экспериментов из сборника ICSBEP с использованием программного комплекса MCU, реализующего метод Монте-Карло, проведено расчётное исследование влияния детализации функции ценности на точность расчёта эффективной доли запаздывающих нейтронов βeff и времени генерации мгновенных нейтронов Λ. В программном комплексе MCU функция ценности задаётся в кусочно-постоянном виде: расчётная модель разбивается на конечное число регистрационных объектов, в каждом из которых вычисляется ценность нейтронов. Затем полученные значения ценности используются при расчёте вышеперечисленных функционалов, вследствие чего точность расчёта которых зависит от степени детализации. Проведено исследование трёх типов пространственного разбиения функции ценности: аксиальное, радиальное и комбинированное. Результаты численного моделирования показали, что аксиальная составляющая функции ценности нейтронов во всех экспериментах практически не оказывает влияния на точность вычисления βeff и Λ – различие между полученными значениями составляет менее 1%. Радиальная составляющая оказывает существенное (до 15,9%) влияние на точность расчёта Λ, при этом почти никак не влияя на оценку βeff. Использование комбинированного разбиения по сравнению с радиальным незначительно улучшает точность расчёта (< 1%).Additional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Влияние детализации функции ценности на точность расчета функционалов нейтронной кинетики в водяных критических сборках методом Монте-Карло
Publishing Information
- Journal Title
- Izvestiya Wysshikh Uchebnykh Zawedeniy, Yadernaya Energetika
- Journal Issue
- no.2
- Journal Page Range
- p. 5-13
- ISSN
- 0204-3327
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 55106141
- Subject category
- S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS;
- Descriptors DEI
- COMPUTER CALCULATIONS; DELAYED NEUTRON FRACTION; DELAYED NEUTRONS; MONTE CARLO METHOD; REACTOR KINETICS; ZERO POWER REACTORS
- Descriptors DEC
- BARYONS; CALCULATION METHODS; ELEMENTARY PARTICLES; EXPERIMENTAL REACTORS; FERMIONS; FISSION NEUTRONS; HADRONS; KINETICS; NEUTRONS; NUCLEONS; REACTORS; RESEARCH AND TEST REACTORS
Optional Information
- Notes
- 21 refs., 6 fig., 3 tab.