光子-电子耦合输运问题中的方差减小技巧研究

光子-电子的耦合输运问题在粒子输运问题中占有相当比重，在实验核物理和反应堆物理中大量存在。如探测器（NaI，Ge等）的探测效率及能量沉积谱等参数，通常采用实验的方法测量。测量时，需各种不同能量的光子源。     

EGS程序光子输运模型研究进展

随着EGS在辐射物理和医学物理等众多方面的广泛应用,其物理内核被EGS开发小组所不断更新,光子的输运模型也越来越完善.本文综述了光子输运模型的进展,包括线性极化光子散射、康普顿散射中的电子约束等效应以及光子截面数据库的更新.     

EGS程序电子输运模型研究进展

随着EGS在辐射物理和医学物理等众多方面的广泛应用,其物理内核被EGS开发小组不断更新,电子的输运模型也越来越完善.文章综述了电子输运模型的进展,包括韧致辐射光子的角度抽样、阻止本领数据的更新以及电子的多重散射算法等等.     

相关抽样方法在中子、光子输运中的应用

介绍了相关抽样方法在中子、光子输运中的应用，并给出了两个具体例子。相关抽样方法是蒙特卡罗方法中一种有效的方差减小技术，主要适应于计算系统参数发生小改变时输出结果的变化量，并可以在一次计算中同时给出多个相似系统（系统参数差异不大）的结果。     

方向偏移法及其在光子输运模拟中的应用

本文介绍了一种非常独特的减方差技巧－方向偏移，通过结合使用指数变换方法消除了方向偏多过程粒子权重起伏大的问题，从而大大提高了计算效率，将此法用于光子输运的计算中，取得了很好的效果。     

基于中子首次裂变的MC/S_N耦合输运算法

外源驱动次临界系统是一类广泛存在且重要的核能系统。固有的射线效应和存在空间局部源,使得离散纵标(SN)法难以精确计算该类系统内的中子注量率。虽然蒙特卡罗(MC)方法可有效地模拟局部源问题,但存在计算效率较低的不足。因此,单一的SN方法或MC方法难以兼顾计算精度和效率。为充分发挥两种方法的优点,提出了以中子首次裂变为耦合点的MC/SN耦合算法。首先,采用MC方法模拟源中子在发生裂变反应之前的输运过程,并统计出首次裂变中子源;其次,采用SN方法求解对应于首次裂变中子源的输运方程;最后叠加两种方法计算的中子注量率,得到最终结果。算例表明,该耦合算法可有效地模拟外源驱动次临界系统的中子输运过程。     

核技术应用研究中的蒙特卡罗计算问题

本文简单介绍了蒙特卡罗方法及其特点;重点叙述了蒙特卡罗方法在几个核技术领域中的应用;讲述了所使用的蒙特卡罗模拟方法;介绍了几个常用的蒙特卡罗方法的软件;给出了一个应用实例.     

单能光子在HPGe探测器上的能量响应函数模拟

根据单能光子与探测器发生相互作用的原理,本文利用蒙卡方法(MC)模拟了系列单能光子在HPGe探测器上的能量响应曲线并提取曲线的特征数据,然后采用最小二乘法对提取的特征数据进行拟合,得到单能光子在该探测器上的能量响应曲线理论函数表达式,最后采用准单能γ源测量数据对理论表达式进行修正,确立了该响应函数随光子入射能量变化的修正函数表达式,为连续光子能谱解谱提供了依据.     

薄膜中内转换电子的输运过程(英文)

用蒙特卡罗方法对~(57)Fe7.3keV的内转换电子在厚度为1.0um到300.0nm薄膜中的输运过程进行模拟。分析结果表明,当薄膜深度大于150.0nm时,出射电子的透射率已十分低。根据电子出射的能量、角度与深度的关系曲线可以看出,我们既可用探测出射电子的能量,也可以用探测出射电子角度的方法来获取薄膜深度的信息。因此,角度相关的内转换电子穆斯堡尔谱(ACEMS)可成为研究薄膜深度信息的一种新途径。     

MCNP4B程序可视化运行平台开发

成功开发了一套基于Windows98系统的MCNP程序可视化运行平台McnpClient，它界面美观，操作简便，易学易用，将会获得不熟悉MCNP程序和蒙特卡罗方法的物理工作者的欢迎，有利于MCNP程序的推广应用。     

三维中子/光子输运S_N程序的并行重构

基于离散纵标方法(SN)的三维中子/光子输运模拟程序因计算量大、计算时间长,难以很好地满足实际工程应用需求。本文基于几何区域剖分方法,在并行自适应结构网格应用支撑软件框架(JASMIN)上通过重新设计底层数据结构、功能模块并组装计算流程,实现了遗产程序的并行重构,提高了程序效率,拓展了计算大规模物理问题的能力。针对外源和临界计算两类典型问题,利用遗产程序自带测试例题和国际基准题验证了重构后并行程序的正确性。在可扩展性测试中,512个处理器核上模拟数亿自由度临界问题时,并行效率可达37.07%。     

基于RMC程序的用康普顿轮廓进行束缚态电子多普勒展宽修正研究

堆用蒙特卡罗程序RMC具备中子、光子、电子耦合输运能力,能完成精确的屏蔽计算,其中光子输运过程采用光子数据库进行了康普顿散射模拟。本文对康普顿散射物理原理及多普勒展宽方法进行分析,使用康普顿轮廓数据对束缚态电子进行多普勒展宽修正,实现了RMC程序对自由电子和束缚态电子的选择性处理。通过核素算例测试,观察到了多普勒能谱展宽的效应,证明了该方法的正确性。通过对典型压水堆组件的计算和对比,验证了用康普顿轮廓进行束缚态电子多普勒展宽修正的必要性和正确性。     

蒙特卡罗共轭输运法计算堆外探测器三维空间响应函数

堆外中子探测器的读数包含有堆芯功率分布的信息,探测器读数与堆芯功率分布之间的联系可由探测器空间响应函数建立.准确的堆外探测器三维空间响应函数是实现由堆外探测器读数重构出堆芯功率分布的关键之一.本文利用蒙特卡罗程序(MCNP),采用共轭输运的计算方法,以压水堆为例,计算分析堆外探测器的三维空间响应函数,并与以往二维离散纵标法的计算结果进行比较.结果表明采用三维计算是必要的,而蒙特卡罗共轭输运法可以方便地实现三维复杂几何下的空间响应函数计算.     

蒙特卡罗共轭输运法计算反应堆压力容器快中子注量率

为了保证压力容器（RPV）在核电厂寿期内的安全,通过理论方法准确评估其受到的快中子积分注量率非常重要。本文提出了一种应用共轭输运理论解决深穿透问题的计算方法,并将该方法的计算结果与基准题HBR-2给出的实测值及确定论方法的结果进行了比较。结果表明：本文计算结果与基准题给出的实测数据吻合良好,大多反应率计算相对误差小于10%,最大相对误差不超过35%;70%以上的计算结果准确性优于确定论方法,表明本文提出的解决蒙特卡罗深穿透问题的方法是有效且准确的。     

MC法模拟光子在介质中多次散射规律

运用MCNP5软件模拟了光子在介质中发生碰撞的过程。针对所选择的不同介质及不同光子能量分别模拟计算出发生n次碰撞的光子在NPS中的比例,研究光子在介质中多次散射规律。将模拟计算出的截面和文献中的截面数据进行对比,结果表明MCNP5程序能准确处理光子在介质中的输运问题,模拟数据能为研究散射效应对荧光强度的影响提供一定的条件。     

离散纵标与蒙特卡罗耦合方法在反应堆屏蔽计算中的应用

建立基于离散纵标方法计算程序DOT以及蒙特卡罗方法计算程序MCNP的耦合方法。通过为MCNP程序SSR命令提供二进制源描述文件,实现在不重新编译MCNP程序条件下的离散纵标与蒙特卡罗耦合。在600 MW核电厂反应堆堆坑小室屏蔽计算中应用耦合方法的计算结果验证该方法的正确性。在耦合方法中研究探索源偏倚策略的实现方式,计算结果表明,源偏倚技术应用与离散纵标与蒙特卡罗耦合方法计算中,能有效降低统计方差,提高计算效率。     

蒙特卡罗方法计算介质对窄束γ射线的质量衰减系数

根据γ光子与物质的作用机理，对γ光子在介质中反应轨迹进行抽样跟踪，以此建立基于蒙特卡罗方法的粒子输运数学模型。利用虚拟仪器开发工具LabWindows／CVI编制软件模拟γ光子在介质中的输运过程，根据粒子出射率及对应的吸收介质厚度，计算介质对窄束γ射线的质量衰减系数。结果显示用蒙特卡罗方法计算介质对窄束γ射线的质量衰减系数是可行的。     

离子电离与次级反应耦合的蒙特卡罗模拟方法研究与应用

氘或氚离子在靶物质中电离输运的同时会发生次级反应,为模拟这一过程,开发了耦合蒙特卡罗工具RSMC。程序用详细历史法和浓缩历史法模拟电离过程,调用ENDF或TENDL中D、T核数据计算次级反应,同时使用“强迫次级粒子产生”降方差技巧提高模拟效率。对中子深度分析问题、加速器单能中子源问题和热中子-聚变中子转换靶问题进行研究,验证了RSMC的正确性。     

格林函数时间卷积法在输运求解中的应用

利用瞬时源的格林函数卷积,可求解具有一定时间分布源粒子的输运问题。首先从输运方程的一般形式推导得到了格林函数时间卷积法的公式,并结合蒙特卡罗数值模拟算例,验证了格林函数时间卷积法在定态含时输运问题中的适用性,为相关问题的求解提供了新的思路。进一步数值分析表明,对于某些实际模型的蒙特卡罗求解,在同样计算样本条件下,格林函数卷积法还能实现较高的计算精度。     

三维瞬态输运程序在中子点火中的应用

基于广义半马尔科夫过程模拟方法开发了一套三维中子输运瞬态蒙特卡罗程序GSMP3D,该程序使用ACE格式连续截面,适用于随机中子场瞬态和强中子场瞬态问题的求解。以美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)和洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)提供的中子点火对算模型为例,对比了GSMP3D与美国点火程序Mercury的计算结果,二者吻合很好,GSMP3D不仅给出了中子点火概率,还提供了定态点火实验的中子爆发等待时间的统计结果。表明该程序可用于处理中子点火问题。