Configuración de geometría del modelo C de ITER (izquierda), mapas de flujo de neutrones normalizados (centro) y mapas de error relativo (derecha) calculados por el método OTF. Crédito:Wang Guohe
El Dr. Zheng Yu de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia de Ciencias de China, en cooperación con investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe de Alemania, ha propuesto un nuevo método para acelerar la simulación de blindaje a gran escala de Monte Carlo.
El nuevo método de reducción de varianza global, también llamado On The Fly (OTF), hace que los códigos de Monte Carlo (MC) sean aplicables para los análisis de blindaje de reactores de fusión complejos y de gran escala. Se han publicado resultados relevantes en Nuclear Fusion .
MC es uno de los métodos de cálculo más precisos en el campo del análisis nuclear para reactores de fusión y fisión. Sin embargo, el cálculo del blindaje del dispositivo de fusión utilizando códigos de transporte de Monte Carlo sigue siendo un desafío debido a la complejidad y el pesado blindaje de los reactores de fusión. La tasa de convergencia lenta de la representación del método MC en simulaciones analógicas es prohibitivamente costosa en tiempo computacional.
Los investigadores introdujeron una nueva idea para actualizar la ventana de peso a lo largo del proceso de transporte en este método. También propusieron una solución innovadora basada en el ajuste dinámico automático de los límites superiores de la ventana de peso, que abordó el problema que ha afectado al cálculo del transporte de partículas neutrónicas de MC durante mucho tiempo.
Cuando aplicaron el método OTF al análisis nuclear del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) y el Acelerador IFMIF-DONES de Fuente de Neutrones orientado a DEMO de la Instalación Internacional de Irradiación de Materiales de Fusión, se lograron notables efectos de aceleración.
Configuración de geometría de IFMIF-DONES (izquierda), mapas de flujo de neutrones normalizados (centro) y mapas de error relativo (derecha) calculados por el método OTF. Crédito:Wang Guohe
Distribución de flujo de neutrones de corte horizontal (izquierda) y corte vertical (derecha) calculada por el método OTF. Crédito:Wang Guohe
En comparación con el método de reducción de varianza del generador de reducción de varianza automatizado (ADVANTG) desarrollado por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, el efecto de aceleración del método OTF es de 13 a 20 veces mayor que el de ADVANTG.
Además, OTF también sirve para el cálculo del campo de radiación global del reactor de prueba de ingeniería de fusión chino, que proporciona una base importante para evaluar el funcionamiento seguro de componentes clave como imanes y recipientes de vacío bajo irradiación nuclear. Científico francés que lidera proyecto de fusión nuclear muere a los 72 años
