对MCNP程序的二次开发

ＭＣＮＰ是一个超大型，先进的多功能蒙特卡罗中子－光子耦合便运程序，在世界范围内得到了广泛的应用，在国内，ＭＣＮＰ主要用于核保障技术，核临界，核聚变，变温汽冷堆，微堆，新堆等方面的计算，本文着重介绍几年来应用ＭＣＮＰ的开发经验和交互绘图功能的配制，总结了一些应用体会，最后探讨了国内所用ＭＣＮＰ的版本应用中表现出的一些不足。     

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。     

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。     

使用MCNP程序验证ADS的设计

利用MCNP程序对加速器驱动次临界系统(ADS)堆芯设计进行验证。在确定堆芯尺寸的情况下,当ADS的靶源和冷却剂是铅、铅-铋合金、铋和汞时,通过MCNP程序进行模拟计算得到相应的keff值、中子能谱和中子通量密度;并对铅、铅-铋合金、铋和汞的数据进行对比分析。结果表明,铅-铋合金是ADS系统的最佳材料,根据相应数据,提出堆芯设计的优化方案。     

高通量工程试验堆与MCNP程序的接口程序的开发

为了对高通量工程试验堆(HFETR)堆芯进行MCNP程序的描述,自行研制开发了HFETR与MCNP程序的接口程序--MCNPIP程序.本文主要介绍了MCNPIP程序的核心DXSY类、MCNPIP程序流程、MCNPIP程序中燃料元件材料成分的处理以及软硬件要求,最后通过实际应用验证了MCNPIP程序的有效性.     

MCNP程序在微型钠冷快堆屏蔽计算中的应用

应用MCNP程序为微型钠冷快堆(MFR)概念设计建立了精确的屏蔽计算模型,并对其主要屏蔽物理量进行详细的计算分析.结果表明:在到达屏蔽层的外边界前,MFR内γ光子和中子注量率都已经迅速下降到较低的水平,主容器外的屏蔽层材料以碳钢为主,可以设计出满足安全准则的屏蔽结构;一回路钠的活化十分有限,屏蔽比较简单,铍反射层中氦的产量和控制棒吸收段的10B消耗比例都很小,这些材料可以使用多个寿期.     

一个将MCNP模拟结果转换为GammaVision能谱的程序

研制了一个把MCNP计算的γ光子能量沉积的幅度分布转换为GammaVision格式的γ能谱的程序,从而可以利用GammaVision对模拟γ能谱进行分析和处理,为HPGeγ能谱的理论模拟提供了一个便利的工具。     

一种基于MCNP程序的深穿透问题处理方法

辐射屏蔽计算是核工程设计的核心内容之一。MCNP是最常用到的屏蔽计算软件,但MCNP在处理深穿透问题上存在一定困难,计算误差较大。本文以简单的深穿透屏蔽计算为例,介绍了MCNP的减方差技巧在深穿透屏蔽计算中的应用效果,并提出了一种应用减方差技巧进行深穿透计算的思路。     

利用MCNP程序研究多层平板高气压电离室的能量响应

本研究利用MCNP程序对多层平板高气压电离室的能量响应进行模拟计算,获得了从几十ke V到10 Me V能量区间内的响应曲线,并与实验进行对比。结果表明:模拟计算值与实验刻度值吻合较好,且该电离室可以测量最高能量达10 Me V的光子辐射。     

基于MCNP程序的入堆样品价值计算

本工作采用MCNP程序对样品在西安脉冲堆跑兔辐照系统内辐照进行了物理描述和临界计算,并采用MCNP 4C程序自带的微扰卡对样品引入的反应性进行了计算.计算结果体现出微扰卡计算微小扰动的特点,避免了常规算法中系统k计算偏差对计算结果的影响,计算结果更可信.     

Si-PIN探测器中子直照灵敏度研究

介绍了利用K600中子发生器进行Si-PIN探测器灵敏度标定的实验方法,并在实验中测出了Si-PIN探测器对14MeV中子的直照灵敏度。同时,利用MCNP模拟程序对Si-PIN探测器不同能量的中子直照灵敏度进行了理论计算,实验灵敏度处理结果和理论计算值较为一致。     

脉冲X光机的光源特性参数研究

采用模拟计算和实验测量相结合的方法对瑞典Scandiflash AB公司的脉冲X光机的光源特性参数进行详细研究。基于MCNP5编写蒙特卡罗程序对脉冲X光机的二极管进行建模,并模拟计算X射线的能谱分布;采用热释光剂量计对X光源的剂量进行监测,获得了单个阳极丝寿命期内的剂量数据;用闪烁探测器对脉冲X光机产生的X射线进行测量,获得了X光源的强度分布、脉冲半宽度、抖动规律等。     

阵列康普顿背散射成像系统设计的蒙特卡罗仿真研究

阵列康普顿背散射技术中存在探测到的射线强度低和不同测量单元间散射线干扰等问题.针对这些,进行MCNP仿真实验,分析各种因素对不同测量单元散射线干扰及探测到射线强度的影响趋势和影响程度,为实际系统的设计提供参考.     

压水堆堆内中子探测器响应函数特性研究

中子探测器响应函数是中子探测器周边区域对其读数贡献的分布函数,是将反应堆物理数值模拟计算结果与探测器实际电流相结合的有效途径。本文对中子探测器响应函数的计算公式进行了推导,并采用蒙特卡罗方法计算堆内固定式中子探测器的响应函数。针对影响中子探测器响应函数的相关因素进行了数值分析,分析结果表明,对中子吸收特性影响较大的因素,如硼酸、控制棒、可燃毒物等,对中子探测器响应函数的影响较大,需在实际的反应堆监测中着重考虑,本文中未考虑的因素影响也可采用本文类似的方法进行研究分析。     

基于MCNP程序的铅屏蔽层对γ射线屏蔽性能研究

为了计算不同厚度铅对不同能量γ射线的屏蔽性能,本工作建立了两种模型,然后使用MCNP程序对这两种模型进行模拟计算,进而得到了铅的屏蔽性能。计算结果表明：相同厚度的铅屏蔽层对低能γ射线的屏蔽能力强于高能,随着γ射线能量的增大,屏蔽能力呈下降趋势。作为验证,本工作计算了单向源、面源、各向同性面源情况下铅的屏蔽性能,还通过改变PHYS卡计算铅的屏蔽性能,得到的结果与上述结论一致。     

钨-铜合金影锥屏蔽体屏蔽性能的MCNP程序计算

利用MCNP程序对影锥屏蔽体的屏蔽性能进行计算和深入分析。结果表明：影锥屏蔽体对于周围及样品造成的散射中子本底影响低于1.4%。中子穿透影锥屏蔽体而产生的γ射线泄漏率为10^-16～10^-14数量级,对于中子散射微分截面的实验测量,其影响可以忽略不计。W-Cu合金影锥屏蔽体的设计模型符合设计标准,就飞行距离为4～10 m的范围而言,影锥屏蔽体可使源中子注量衰减10^-7,屏蔽效果显著。     

NaI探测器搜寻γ源定位准直器模拟设计

为尽快搜寻丢失的γ放射源,模拟设计了用NaI探测器确定γ源方位的铅准直定位装置。设计针对铅准直NaI探测器,运用MCNP软件模拟定位γ源。模拟结果表明,设计的铅准直NaI探测器能够识别γ射线的方向,且角度分辨率高,放射源模拟定位的偏差小,在多个放射源形成的辐射场中能对各个放射源进行定位。