2021 Fiscal Year Annual Research Report
Estimation of statistical error of probability table using bootstrap method
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18K05002
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
多田 健一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (50714317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 知弘 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50377876)
長家 康展 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (20391310)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 確率テーブル / ラダー法 / 統計誤差 / 核データ処理 / FRENDY |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、原子炉の炉心解析などに影響を与える、非分離共鳴領域の自己遮蔽効果を取り扱う確率テーブルを高精度に作成するために、確率テーブルの統計誤差計算手法の開発に取り組んだ。
統計誤差の指標として、確率テーブルと平均断面積の積を用いることで、確率テーブルの統計誤差を適切に計算できることが分かった。本研究成果を基に、核データ処理コードFRENDYに確率テーブルの統計誤差計算機能を実装し、確率テーブルの統計誤差の許容誤差を入力値とした、確率テーブルの作成を可能にした。
本研究の成果が確率テーブル作成に与える効果を確認するため、許容誤差を入力値とすることによる、確率テーブルの計算時間の高速化について調査した。まず、入射エネルギーの違いが計算時間に与える影響を調査した。その結果、ほとんどの核種において、同じ許容誤差で確率テーブルを作成した場合、入射エネルギーが低いほど、必要な疑似共鳴構造作成回数(ラダー数)が多くなることが分かった。一方、一回のラダーを作成するために必要な計算時間は、入射エネルギーが高いほど長くなる。このことから、許容誤差を入力値とすることで、長い計算時間が必要となる、高エネルギー領域での確率テーブルの計算時間を大幅に削減できることが分かった。
確率テーブルの計算時間の長いU-235及びU-238を対象に、許容誤差を入力値とした場合と、従来のラダー数を入力値とした場合の確率テーブルの計算時間を比較した。その結果、従来のラダー数を入力値とした場合に比べ、許容誤差を入力値とすることで、確率テーブルの計算時間が約半分になることが分かった。確率テーブルの計算時間は核データ処理に必要な計算時間の大半を占めていることから、本研究は高精度な確率テーブルの計算を実現するだけでなく、核データ処理に必要な計算時間の削減にも貢献した。
以上の研究成果より、本研究の目的を達成することができた。
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