Application of perturbation theory methods to nuclear data uncertainty propagation using the collision probability method

Application de la théorie des perturbations à la propagation des incertitudes des données nucléaires par la méthode des probabilités de première collision

Pouya Sabouri (1)

1 LPSC - Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie

This dissertation presents a comprehensive study of sensitivity/uncertainty analysis for reactor performance parameters (e.g. the k-effective) to the base nuclear data from which they are computed. The analysis starts at the fundamental step, the Evaluated Nuclear Data File and the uncertainties inherently associated with the data they contain, available in the form of variance/covariance matrices. We show that when a methodical and consistent computation of sensitivity is performed, conventional deterministic formalisms can be sufficient to propagate nuclear data uncertainties with the level of accuracy obtained by the most advanced tools, such as state-of-the-art Monte Carlo codes. By applying our developed methodology to three exercises proposed by the OECD (UACSA Benchmarks), we provide insights of the underlying physical phenomena associated with the used formalisms.

Dans cette thèse, nous présentons une étude rigoureuse des barres d'erreurs et des sensibilités de paramètres neutroniques (tels le keff) aux données nucléaires de base utilisées pour les calculer. Notre étude commence au niveau fondamental, i.e. les fichiers de données ENDF et leurs incertitudes, fournies sous la forme de matrices de variance/covariance, et leur traitement. Lorsqu'un calcul méthodique et consistant des sensibilités est consenti, nous montrons qu'une approche déterministe utilisant des formalismes bien connus est suffisante pour propager les incertitudes des bases de données avec un niveau de précision équivalent à celui des meilleurs outils disponibles sur le marché, comme les codes Monte-Carlo de référence. En appliquant notre méthodologie à trois exercices proposés par l'OCDE, dans le cadre des Benchmarks UACSA, nous donnons des informations, que nous espérons utiles, sur les processus physiques et les hypothèses sous-jacents aux formalismes déterministes utilisés dans cette étude.

Mots clés: Adjoint flux and generalized adjoints; Perturbation theory; Collision probability method; Sensitivity analysis; Uncertainty propagation; Nuclear data

Mots clés: Flux adjoint et adjoints généralisés; Théorie des perturbations; Données nucléaires; Propagation des incertitudes/erreurs; Analyse des sensibilités; Méthode des probabilités de première collision

Domaines: Autre; Physique Atomique [physics.atom-ph]

Pouya Sabouri. Application of perturbation theory methods to nuclear data uncertainty propagation using the collision probability method. Other. Université de Grenoble, 2013. English. ⟨NNT : 2013GRENI071⟩. ⟨tel-00986832v2⟩