反应堆临界-燃耗耦合蒙特卡罗计算

基于连续点截面MCNP程序 ,研制了三维多群P3 中子输运蒙特卡罗程序MCMG ,并与栅元均匀化程序WIMS耦合 ,实现了临界 燃耗耦合计算。采用WIMS产生的 69群共振、自屏宏观中子截面和BUGLE 80u47群微观中子截面 ,分别计算了简单反应堆和临界实验堆问题 ,计算结果与其它输运方法的计算结果和试验结果一致。在相同计算精度下 ,MCMG的计算时间较MCNP的计算时间少     

MCNP程序在反应堆临界计算中的应用

用三维的蒙特卡罗程序（MCNP）进行临界计算，着重介绍堆芯和反射层的建模，利用MCNP程序的重复结构功能简化对堆芯的描述，以JRR3为例计算了几个不同棒位于Keff值，计算结果与参值吻合较好，表明MCNP程序能够用于反应堆的临界计算。     

MCNP在次临界装置实验中的应用研究

MCNP3B程序是一个大型的多功能蒙特卡罗程序,可用于屏蔽设计和应用孔道的设计,以及某些临界装置的设计计算。文章介绍了应用MCNP3B程序对DF堆次临界装置的几个实验布置进行的物理参数计算,并将计算结果与实验结果进行了比较。通过对DF次临界装置的研究,以求MCNP3B程序能为零功率实验提供指导性意见,保证零功率实验的安全。     

铀加工与燃料制造设施核临界事故所致瞬发剂量计算研究

建立了基于蒙特卡罗（MCNP）程序建模的铀加工与燃料制造设施核临界事故工况下瞬发剂量的计算方法，并将该计算方法与EJ/T 988—96规定的计算方法进行了比较分析。以我国某核燃料元件研发厂址为例，采用MCNP程序建模计算了该厂址核临界事故对厂界公众所致的瞬发剂量。结果表明，EJ/T 988—96的计算方法过于保守的估计了核临界事故工况下的瞬发剂量；基于MCNP程序建模的计算方法，因其求解算法的科学性和模型对屏蔽介质的准确描述，以及结果误差的可控性，使得计算结果更准确。因此，建议采用基于MCNP程序建模的方法计算铀加工与燃料制造设施核临界事故下的瞬发剂量。      

MCMG程序用于多群截面检验的可行性研究

以三维多群蒙特卡罗输运程序MCMG模拟计算了5个一维快临界基准实验装置和1个三维快临界基准装置的有效增殖因数和注量谱或泄漏谱,并与确定论多群离散纵坐标程序ANISN和连续截面蒙特卡罗程序MCNP的计算结果进行对比分析。结果表明,MCMG计算结果与ANISN结果有较好的符合,并接近MCNP计算结果,初步验证了MCMG应用于多群截面检验的可行性。     

JMCT2.0程序临界屏蔽验证计算与分析

JMCT2.0是北京应用物理与计算数学研究所自主研发的三维蒙特卡罗粒子输运程序,本文采用三种自设模型对JMCT2.0开展校验计算,并将JMCT2.0计算结果与MCNP结果进行对比分析。验算模型包括临界计算、中子屏蔽和光子屏蔽计算三种模型。结果表明,JMCT2.0计算结果与MCNP结果吻合较好,其中临界计算结果偏差在0.1%以内;中子屏蔽计算结果偏差在1.8%以内;光子屏蔽计算结果偏差在2.1%以内,初步验证了JMCT2.0程序临界及屏蔽计算的正确性。     

UF_6转化金属铀核临界安全分析

采用我国现行核临界安全标准及MCNP4C程序,对UF6转化金属铀生产线进行核临界安全分析和评价。选取国际公布的核临界基准实验数据,确认了MCNP4C程序计算分析被评价系统的偏倚和次临界限值。采取偏保守的假设条件,计算分析了镀铜工序正常与可信事故工况下的中子有效增殖因子,并结合核临界安全标准的要求,评价该生产线的安全性。分析结果表明,该生产线次临界控制参数或最大中子有效增殖因子均小于相应次临界限值,处于次临界安全状态。     

球床式高温气冷堆初次临界物理计算的蒙特卡罗方法模型分析

对HTR-10初次临界的几何模型进行了对比和分析,运用基于蒙特卡罗方法的MCNP4B和TRIPOLI-4．3程序描述了高温气冷堆的包缀燃料颗粒在燃料球内的随机分布以及燃料球和石墨球在堆芯的随机混合分布应用TRIPOLI-4．3对HTR-10进行了初次临界物理计算,并且与已有的MCNP4B的计算结果进行了比较结果表明：基于蒙特卡罗方法的MCNP4B和TRIPOLI-4．3程序,采用适当的几何描述方式可以用手球床式高温气冷堆的初次临界堆芯物理计算．     

UX-30型UF_6运输货包核临界安全分析

利用MONK-9A和MCNP程序对UX-30型UF6运输货包进行了正常与事故工况下的核临界安全分析与评价。首先选取国际公布的临界基准实验数据,验证并确定了MONK-9A和MCNP程序计算分析类似物料形态时的偏倚和次临界限值。其次采取较为包络的临界安全假设条件,计算分析了UX-30型UF6运输货包正常与事故工况下的中子有效增殖因数,评价了运输过程的安全性。计算结果表明,UX-30型UF6运输货包在最严重事故工况下最大的keff小于确定的次临界限值,处于次临界的安全状态。根据临界安全指数的定义,UX-30货包的临界安全指数CSI可定为0。     

MCNP程序并行计算性能分析

并行计算可以有效地减少MCNP程序的计算时间.利用MPI消息传递软件,可以在安装Windows操作系统的PC集群上实现MCNP5的并行计算.MCNP程序的并行计算性能与所计算问题的类型、复杂程度及参数设置等因素有关,对此进行了分析并提出了改善MCNP程序并行计算性能的措施.     

三维多群P5中子输运蒙特卡罗程序MCMG及检验

本工作介绍了自主开发研制的三维多群P₅中子输运蒙特卡罗程序MCMG及从ENDF/B-Ⅶ库制作的47群P₅中子截面库G47B7P5N。MCMG程序发展了针对物质的碰撞机制,适合ANISN格式和非标准ANISN格式的多群中子截面。程序计算了6个临界基准模型和2个外源问题,模拟取得了与实验和连续截面MCNP程序一致的结果,计算速度较MCNP程序提高3倍以上。     

MCMG蒙特卡罗多群-连续截面耦合中子输运计算

本文针对多群蒙特卡罗计算省时但共振自屏处理存在缺陷,以及连续截面蒙特卡罗输运计算精度高但计算费时的问题,发展了一种多群-连续截面耦合计算方法。该方法在自主研发的三维中子-光子耦合输运蒙特卡罗程序MCMG中得到应用,通过多个模型的计算验证了方法的有效性。MCMG耦合计算取得了与连续点截面MCNP程序一致的结果,其计算速度较MCNP的提高了1倍左右。     

在蒙特卡罗程序中统计共轭通量并计算中子动力学参数的方法

文章介绍了在蒙特卡罗程序中,使用反复裂变几率的统计结果作为共轭通量的估计,并作为权重函数计算动力学参数β_eff和Λ的方法,阐释了在连续能量蒙特卡罗程序MCNP和多群蒙特卡罗程序MCMG中实现这种方法的过程。数值校验结果表明：在几乎不带来附加计算量的同时,在MCMG中使用该方法统计得到的共轭通量与ANISN的共轭通量计算结果符合较好,在MCNP中使用该方法计算得到的中子动力学参数与基准测量结果符合较好。在蒙特卡罗程序中实现了高效率计算中子动力学参数的功能,为蒙特卡罗程序进一步用于反应堆动态行为的分析奠定了基础。     

多群蒙特卡罗程序MCMG的开发与基准校验

基于连续能量蒙特卡罗程序MCNP开发了多群蒙特卡罗程序MCMG.利用由栅元程序WIMS产生的随燃耗变化的多群宏观均匀化截面取代连续能量点截面,大大提高了程序的计算速度,同时也解决了蒙特卡罗程序不能进行燃耗计算等问题.针对输运修正引起的自散射截面导致的负概率抽样现象,提出了一种非负修正方法,并用基准计算验证了该方法的正确性.     

三维多群中子输运蒙特卡罗程序MCMG-Ⅱ基准检验

三维多群P₃中子输运蒙特卡罗程序MCMG通过版本更新和功能扩充,能够配备各种多群微观、宏观截面库,截面输入文件进一步简化,版本从Ⅰ发展到Ⅱ,参数更新到ENDF/B-Ⅶ库。程序发展了针对物质的碰撞机制,具有并行计算功能。对于12个临界基准问题和1个外源问题,MCMG-Ⅱ计算取得了与实验和连续截面MCNP 5程序一致的结果,计算速度较MCNP-5提高了3~6倍。     

MCAM在ITER装置TRIPOLI三维中子学建模中的应用

目前,国际热核聚变实验反应堆ITER装置仅有针对MCNP程序的三维中子学基准模型(ITERA-lite4),因此无法使用TRIPOLI程序对ITER装置进行中子学计算分析.本文利用蒙特卡罗计算自动建模软件MCAM 5.1创建ITER装置的三维中子学TRIPOLI模型,并通过TRIPOLI程序对其进行中子学计算分析.计算...     

MCNP程序几何描述能力扩展及应用测试

为使MCNP程序能模拟数百万规模的反应堆“pin-by-pin”问题和医学体素模型，本文对MCNP程序进行了改进，使几何块、几何面数量可扩展。改进后的程序对硼中子俘获治疗（BNCT）的人体大脑进行几何建模，栅元数量达百万量级；计算了大脑的中子、光子吸收剂量率随深度的变化，为大脑BNCT提供理论支持。此外，对百万规模的“Like n But”重复结构模型进行了串、并行测试，验证了几何规模扩展后程序计算的正确性。