Application de la méthode des sous-groupes au calcul Monte-Carlo multigroupe

L'objectif de cette thèse est de démontrer la fiabilité d'un algorithme Monte Carlo reposant sur l'utilisation de la méthode des sous-groupes, dans le cadre du calcul de réseau en physique des réacteurs et en criticité. La méthode des sous-groupes, appelée également méthode multibande, se base sur la représentation sous forme de tables de probabilité des sections efficaces résonnantes lors de la résolution de l'équation de transport neutronique. Cette représentation peut se voir à mi-chemin entre l'approche dite ponctuelle et l'approche multigroupe. L'approche ponctuelle, dite également à énergie continue, préserve au maximum la qualite des modèles physiques présents dans le format ENDF. Cependant, l'importante quantité de données nécessaires à ce modèle rend coûteuse son application à grande échelle. La plupart des outils de production en calcul de sûreté-criticité reposent sur l'utilisation de codes Monte Carlo multigroupes, plus rapides en temps de calcul. Le formalisme multigroupe nécessite néanmoins une étape intermédiaire dite d'auto-protection pour le traitement des sections efficaces multigroupes des isotopes résonnants. La méthode des sous-groupes permet de procéder à un calcul direct, conduisant à une simplication du schéma classique reposant sur le formalisme multigroupe. L'intérêt est ici d'obtenir une réduction du coût de calcul vis-à-vis de la méthode à énergie continue tout en conservant un haut niveau de représentation physique. Plusieurs aspects ont fait l'objet d'une attention toute particulière dans ce projet : Le calcul de tables de probabilité cohérentes avec un maillage énergétique comprenant seulement 295 ou 361 groupes. L'approche proposée dans le code CALENDF reposant sur la méthode des moments s'est révélée comme la technique la plus performante pour obtenir des tables de probabilités utilisables dans un code Monte Carlo. La combinaison de l'utilisation de tables de probabilité pour le traitement des sections efficaces avec une marche aléatoire reposant sur la méthode de Delta-tracking pour le traitement de la géométrie. L'obtention de données cohérentes avec un algorithme Monte Carlo afin de tenir compte de l'anisotropie de la diffusion. Les matrices de transfert sont disponibles sous forme de séries de polynômes de Legendre dans les librairies au format Draglib, mathématiquement inadaptées à une utilisation directe dans un algorithme Monte Carlo. Une solution très efficace consiste à transformer ces moments sous forme de tables de probabilité. Comme dans le code MORET de l'IRSN, la méthode des moments du code