Die Unsicherheit Quantifizierung & Vermehrung

FISPACT-II bietet Vorhersagen von Inventar, Strahlenmengen und deren Unsicherheiten Kerndaten Kovarianzinformation verwenden. Von zentraler Bedeutung für das Verfahren ist eine neuartige Schnellwege-Suchalgorithmus gerichteten Graphen verwendet. Die Wege Ausgang stellt eine Hilfe zur Identifizierung wichtiger Reaktionen, schnelle Schätzungen von Unsicherheiten und reduzierten Modellen, die wichtige Nuklide und Reaktionen für den Einsatz in den Code des Monte-Carlo-Sensitivitätsanalyse-Modul behalten. Beschrieben sind die Methoden, die zur Verbesserung der Unsicherheit Prognosen, Quantifizierung und Ausbreitung umgesetzt werden, um die Kovarianz Daten, die die jüngsten Bibliotheken Kerndaten enthalten. In der TENDL Bibliothek, über die obere Energie des aufgelösten Resonanzbereich, ein Verfahren Monte Carlo, in der die Kovarianz Daten stammen aus den Unsicherheiten der Kernmodellrechnungen verwendet wird. Die Kerndatendateien werden ohne weitere Zwischenverarbeitung direkt von FISPACT-II zu lesen. Varianz und Kovarianz Daten werden verarbeitet und genutzt von FISPACT-II Unsicherheiten in kollabiert Querschnitte zu berechnen, und diese werden wiederum verwendet, Unsicherheiten bei den Vorräten und alle abgeleiteten Röntgendaten vorherzusagen. Diese werden in diesem Artikel auf FISPACT-II Unsicherheits Methoden zusammengefasst.
Pfadbasierte Unsicherheit Die Ausbreitung von Unsicherheit bei den Vorräten und Antworten ist eine Herausforderung für die Fälle, in denen die Nuklidinventar stark auf die Produktionswege abhängt, insbesondere dort, wo es sehr viele sein. Mit den Unsicherheiten in Reaktionsgeschwindigkeiten und mit voller Varianz-Kovarianz-Daten in den Kerndatendateien bestimmt wird, kann ein Stichprobenverfahren verwendet werden Unsicherheiten in verschiedenen Mengen zu bestimmen, aber dies kann rechnerisch unpraktisch. Insbesondere in Fällen, in denen viele Reaktionen und Zerfälle für die Produktion einiger Nuklide verantwortlich sind, erfordert diese volle Empfindlichkeit von potenziell sehr viele Kerndatenproben folgten Analysen. Um beides zu machen diese Berechnungen praktischer und erlauben die volle Unsicherheit Quantifizierung auf Observablen, strenge Pfadanalyse und Beschneiden Algorithmen entwickelt wurden. Diese identifizieren und das Gewicht der möglichen Kombinationen von Reaktionen und Zerfälle, die unter Verwendung des UNGEWISSHEIT Schlüsselwort bei der Herstellung von dominant Nuklide führen. Das Nuklid-Set kann für andere von Interesse mit anderen Schlüsselwörtern erweitert werden wie WEGE, Lookahead und PATHRESET. Sobald die Wege berechnet werden, wird die Unsicherheit entlang jeder berechnet die Unsicherheiten entlang jeder als unkorreliert Summe der Quadrate der einzelnen Verbindungen innerhalb der Pfad. Die gewichtete Summe dieser gibt die Unsicherheit bei der Herstellung des Nuklids.
Empfindlichkeit und Monte-Carlo-Kovarianz-Sampling FISPACT-II verwendet eine Monte-Carlo-Ansatz zur Sensitivitätsanalyse. Eine Reihe von Inventarberechnungen $S$ wird mit dem Satz von unabhängigen $\{X_i^s;~ i=1,\ldots,I;~ s=1,\ldots,S\}$ Variablen von Verteilungen mit Mittelwert $ \langle X_i \rangle $ und Standardabweichung $ \langle \Delta X_i \rangle $ gewählt durchgeführt. Diese Läufe produzieren eine Reihe von $ J $ abhängigen Variablen $ \{Q_j ^ s; ~ j = 1, \ldots, J; ~ s = 1, \ldots, S \} $. Für die EAF-Bibliotheken sind die Querschnitte als unabhängige Variablen behandelt, aber mit den TENDL Bibliotheken ist es möglich, zu berücksichtigen Kovarianz Daten zu nehmen eine vollständigere Beurteilung der Unsicherheiten der Ergebnisse zu erhalten. Die TENDL Bibliotheken enthalten Kovarianz Daten zwischen einigen Reaktionen von Eltern gegeben. Bei einem Rang $ D $ symmetrische, positiv definite Kovarianzmatrix, können wir eine $ D \times D $ Ähnlichkeit Transformations-Matrix $ M $ zu finden, so dass $ Y = M ^ TX $ und $ cov (Y, Y) = M ^ T cov (X, X) M $ ist diagonal mit diagonalen Elemente $ var (Y) $. Die transformierten Querschnitte $ Y $ werden als unabhängige Variablen behandelt und Stichproben mit Mitteln $ \langle Y_i \rangle $ und Standardabweichungen $ \langle \Delta Y_i \rangle $ gewählt werden, und die Eingangsprobenquerschnitte werden berechnet unter Verwendung von $ X = MY $. Die abhängigen Variablen sind die Zahlen der Atome von Nukliden $ j $ oder ein verwandtes Strahlenmenge. Die Wege Zusammenfassungen von Pfadanalyse erstellt bieten eine gute Anleitung, wie auf die Abschnitte kreuzen und Zerfälle sind wahrscheinlich dann wichtig, als unabhängige Variablen in der Empfindlichkeit Berechnung einbezogen werden. Auswählen einer Sensitivitätsberechnung in FISPACT-II verursacht mit verschiedenen unabhängigen Variablen durchgeführt, um zu berechnen, zu verarbeiten und Ausgabe der Menge $ \{Q ^ s_j \} $ die Serie von $ S $ läuft. Die Standard-unabhängige Variable Verteilung wird lognormalen genommen zu sein, aber auch andere Optionen zur Verfügung gestellt werden (normal, Log-Uniform und Uniform). Jede Folge von Strahlungsimpulsen, Querschnittsänderungen usw., die möglich sind mit FISPACT-II in den Empfindlichkeitsberechnungen verwendet werden. Der Code führt die Basisberechnung mit voller Leistung, dann $ S $ mal die Abfolge von Schritten mit verschiedenen Sätzen $ \{X_i ^ s \} $ wiederholt. Die Ergebnisse der Basisberechnung nicht in der Empfindlichkeit berücksichtigt. Sensitivitätsberechnungen bieten sowohl Unsicherheit und Empfindlichkeit Ausgang. Zusammenfassung Unsicherheit Ausgang der Einrichtung $ \bar {X} _i $ und $\bar{Q}_j $ und Standardabweichungen $ \Delta X_i $ und $ \Delta Q_j $ produziert wird. Der Code schreibt Tabellen der Mittelwerte, Standardabweichungen und Pearson-Korrelationskoeffizienten und gibt die Rohdaten $ \{X_i ^ s, ~ Q_j ^ s; ~ i = 1, \dots, I; ~ j = 1, \ldots, J ; ~ s = 1, \ldots, S \} $ für mögliche Nachbearbeitung einzureichen.
Depletion Unsicherheit Im Vergleich mit der Unsicherheit Kerndaten in der Herstellung von Nukliden, die ein vollständiges Verständnis aller Reaktionen erfordert und zerfällt, die kombiniert werden können, um das Endprodukt zu erzeugen, Abreicherung eines Nuklids erfordert nur die Reaktionen, die diese Nuklid und seine Zerfalls entfernen, wenn instabil. Die Unsicherheit in der Rate der Entfernung jeglicher Nuklid kann problemlos als unkorreliert Summe berechnet werden (möglicherweise korreliert mit Kanal-zu-Kanal-Kovarianzen) von Reaktionsgeschwindigkeiten, die das Nuklid entfernen. Für ein Nuklid ohne Schöpfung, wie U235 in einer herkömmlichen LWR, die Unsicherheit im Kraftstoff kann durch die integrierte Unsicherheit bei der Entfernung Reaktionsgeschwindigkeiten über die Bestrahlungsdauer gegeben werden. FISPACT-II werden diese spezifischen Kursunsicherheiten zu berechnen und sie für eine Verarmungs Unsicherheit der anfänglichen Nuklide zu integrieren. Darüber hinaus wird eine Näherung für die Verarmungs Unsicherheit einschließlich Abbau von erstellt Inventar berechnet, durch ständige Schaffung und Abbauraten unter der Annahme, ie $ \frac{dN}{dt} = – \mathsf{D} N + \mathsf{C} $, wobei $ \mathsf{D} $ eine bestimmte Rate der Erschöpfung ist und $ \mathsf{C} $ ist eine konstante Rate der Schöpfung. Bei jedem Zeitschritt und nehmen die Anzahl der Atome entfernt, wie: $$\mathcal{D}_{i}N = N_i + \mathsf{C}_i\Delta t_i – \frac{\mathsf{C}_i}{\mathsf{D}_i} – \left( N_i – \frac{\mathsf{C}_i}{\mathsf{D}_i}\right) \exp \left( – \mathsf{D}_i \Delta t_i\right),$$ und die berechnete Unsicherheit in der spezifischen Rate $ \mathsf {D} $ ermöglicht es uns, eine Reihe von Verarmungswerte zu berechnen, um eine Unsicherheit bestimmen.