Particle clustering in Monte Carlo criticality simulations

همبستگی فضایی و چرخه ای که بر روی جریان نوترون تأثیر می گذارد اخیرا گزارش شده است که در شبیه سازی بحرانی مونت کارلو از پین سلول های راکتور آب تحت فشار با شرایط مرزی بازتابی رخ می دهد: زمانی که اندازه سیستم بزرگ است، نوترون ها جمع می شوند و "خوشه ها" که در طول چندین دوره در فضا سرگردان است. در بیشتر موارد، نتیجه خوشه بندی چنین است که شبیه سازی نشان می دهد نوسانات وحشی، به طور عمده بیش از انتظار می رود در اطراف توزیع تعادل. در این مقاله، دلایل ظهور این پدیده ها را تجزیه می کنیم: ما نشان می دهیم که ساز و کار کلیدی ناشی از عدم تقارن بین ناپدید شدن نوترون ها به صورت یکنواخت در طول سلول پین توزیع شده است و نسل نوترونی در مکان های شکافت (یعنی فقط در کنار ذرات پدر و مادر). یک توضیح با استفاده از یک مدل حمل و نقل ساده براونیا همراه با فرآیند تولد و مرگ گالتون واتسون ارائه شده است که برای حفظ ویژگی های اساسی مورد نیاز در شبیه سازی های مونت کارلو واقع بینانه است. یک تابع همبستگی فضای تجربی به عنوان یک ابزار تشخیصی برای تشخیص خوشه بندی در شبیه سازی های بحرانی پیشنهاد شده است.