Amélioration de l’efficacité de la méthode de Monte Carlo pour l’étude du problème de transport des particules neutres (Neutron et Gamma)

Abstract

La propagation des particules neutres dans la matière est régie, d’une façon rigoureuse et exacte, par l’équation de Boltzmann. La résolution analytique de cette dernière ne peut se faire que dans des cas particuliers et qu’après simplifications des problèmes. Seule la méthode de Monte Carlo offre une telle possibilité. Cette méthode, permet la résolution de l’équation de Boltzmann dans toute sa généralité. Cependant, une application directe de cette méthode, pour des estimations liées à des événements rares (problèmes avec forte atténuation, géométrie compliquée, absorption résonnante) conduit généralement à un temps de calcul prohibitif et à des déviations statistiques assez larges. Actuellement, diverses méthodes, permettant de réduire la variance et le temps de calcul pour différents problèmes de transport, ont été développées. Le problème rencontré par un utilisateur de la méthode Monte Carlo réside parfois dans le choix et dans la manière d’utiliser des techniques déjà existantes plutôt que développer de nouvelles techniques. En plus, l’application de ces techniques oblige l’utilisateur de définir certains paramètres optimaux de biaisage. Un bon choix de ces derniers permet une convergence rapide des calculs. Dans ce travail, nous avons employé la méthode de Monte Carlo pour l’étude des problèmes de protection et de neutronique. Pour améliorer cette méthode, nous proposerons aussi une densité poids dépendante de l’énergie que nous avons utilisée comme une fenêtre poids dans l’application de la technique de « fractionnement et Roulette-Russe », pour le calcul de l’absorption résonnante. Pour qualifier nos techniques et les résultats obtenus, nous avons utilisé le code MCNP-4B, le code Tripoli-03 et des méthodes déterministes fiables.