碳氧比γ能谱测井的蒙特卡罗方法数值模拟

本文采用蒙特卡罗(MC)方法对碳氧比(C/O)γ能谱测井进行了数值模拟。模拟谱和实测谱吻合得很好,精度达到了工程应用的要求。计算并分析了地层含油饱和度、井液持油率、套管外径和水泥环厚度等参数对碳氧比值影响的规律。为了获得更准确的谱分析结果,本文针对C/O非弹γ计数谱提出了新的谱处理方法,并进行了谱分析,谱分析结果与地层和井眼的实际情况相一致。这些规律和方法可供C/O测井仪器的刻度以及测井解释作参考。     

蒙特卡罗模拟NaI探测天然γ能谱的软件设计方法及应用

由单个光子在地表介质和NaI探头中的反应轨迹与作用机理以及天然放射性γ能谱的分布规律,建立基于蒙特卡罗方法的随机抽样模拟模型,编制γ能谱探测模拟软件模拟在地空界面上及NaI(Tl)探测器中天然放射性γ射线响应谱线。结果显示,模拟谱线能较好拟合测量谱线。     

蒙特卡罗方法在中子能谱研究中的应用

针对快中子能谱实验测量数据的修正 ,开发了FAMS MC蒙特卡罗计算程序 ,对 5 9、6 4和1 4 1MeV中子在Be核上产生的次级中子双微分截面的实验结果进行了修正计算 ,并与用MCNP蒙特卡罗程序修正的结果进行了比较。用FAMS MC程序进行中子能谱实验测量数据修正得到满意结果。     

应用蒙特卡罗方法表征HPGe探测器

采用蒙特卡罗方法计算HPGe探测器对光子的探测效率,需对计算模型参数进行确定。使用蒙特卡罗模拟计算和实验测量相结合的方法,对晶体死层厚度及冷指尺寸进行了表征。结果表明,使用此方法确定晶体参数模拟光子的探测效率,在59.54～1408.1keV光子能量范围内,计算效率与实测效率相对偏差在5%以内,并进行了实验验证。     

基于蒙特卡罗方法的XRF探测器立体角分析

为研究探测器立体角在X射线荧光(X-ray fluorescence,XRF)分析仪的设计对测量结果的影响,运用蒙特卡罗方法对XRF仪进行建模。结果表明,探测器脉冲计数随着探测器与样品之间距离的增大指数衰减;随着探测器立体角的增大,特征峰计数非线性增大,源峰探测效率指数递减;探测器本征探测效率与探测器立体角无关。本文研究方法和结论可为一些XRF仪的设计提供参考。     

蒙特卡罗方法用于HFETR堆芯γ释热的可行性研究

采用蒙特卡罗方法对高通量工程试验堆(HFETR)堆芯内的γ释热进行了计算,并将计算结果与实测值进行了比较.结果表明:用蒙特卡罗方法计算HFETR堆的γ释热率是可行的,具有满意的计算精度.因此,在实际工程中可采用蒙特卡罗方法来计算HFETR及堆芯内任意位置的γ释热.     

蒙特卡罗方法模拟反符合屏蔽γ谱仪

本文用蒙特卡罗方法模拟反符合屏蔽γ谱仪中γ射线、电子及其二者级联簇射,给出了探测效率、沉积能谱、响应函数和能量分辨。计算结果同实验相符。可为设计反符合屏蔽γ谱仪提供理论数据。     

蒙特卡罗方法用于LiFTLD自屏蔽因子的模拟计算

自屏蔽因子是用LiFTLD探测器高精度测量n-γ混合场的重要参数.本文采用MCNP程序对文献中给定尺寸、密度和6Li含量的LiFTLD的自屏蔽因子进行了计算,并与推导的自屏蔽公式、Horowitz等的计算结果进行了比较.同时,对计算结果还专门设计了实验进行验证,证实MCNP计算自屏蔽因子所采用的模型和方法是可靠的.对于文献中没有给出自屏蔽因子的现有的LiFTLD,通过选取合理的模型,用MCNP计算了它们的自屏蔽因子.该研究结果对于n-γ混合场区分测量以及TLD的LET效应的研究都具有重要意义.     

用LiF热释光探测器诊断γ射线能谱

给出了一种用LiF热释光探测器诊断γ射线能谱的方法。该方法是用滤片(如：铜)逐级衰减γ射线．用LiF热释光探测器记录衰减后的γ射线的总剂量．解出了射线的能谱。由于LiF热释光探测器是绝对标定的．所以该方法给出的能谱是绝对注量与能量的关系,并在标准γ射线源上和强场物理实验中得到了验证。     

应用蒙特卡罗方法确定NaI探测器的点源效率函数及其参数

为了探讨NaIγ探测器对点状γ射线源(以下简称"点源")的探测效率与点源空间位置之间的关系,采用蒙特卡罗方法通用程序模拟计算了NaIγ探测器对空间不同位置处137Cs、60Co点源的探测效率.根据模拟计算结果,通过数值拟合方法,确定了NaI探测器对点源的探测效率函数及其参数.研究表明,应用蒙特卡罗模拟方法确定NaIγ探测器对于点源的探测效率函数及其参数是一种简便、有效的方法.     

基于蒙特卡罗方法的三维燃耗计算研究

采用通过编写连接MCNP程序和ORIGEN2程序的接口处理程序的方法进行快中子系统的燃耗计算。由MCNP、ORIGEN2、接口处理程序和截面文件组成的软件系统可用于燃料或堆芯非均匀布置快中子系统的燃料同位素成分和燃耗反应性损失计算,在燃耗反应性损失计算中采用了伪裂变产物的方法。介绍程序系统的研制情况,并给出用该软件系统计算中国实验快堆首炉堆芯和OECD/NEAMOX燃料快堆基准题的燃耗计算结果。     

核活化法反应计算中的蒙特卡罗模拟

用MCNP/4B程序,对核活化法反应计算中的截断能量、通量计数方式、数据库、阈探测器之间的扰动等因素的影响作了分析.截断能量可选为有效反应阈能,不影响计算结果,但可减少计算时间.栅元通量计数方式稳定可靠,效率高,计算值略高.不同的数据库的计算结果可能有些差别.阈探测器之间的扰动对计算结果的影响很小.     

基于Monte Carlo方法的压水堆相关组件内热源计算与分析

堆芯中核燃料发生裂变时,伴随产生极强的中子及γ辐射,这些辐射在燃料组件中发生能量沉积,产生热应力、辐照损伤等诸多影响反应堆安全运行的因素.尤其对于新型含钆可燃毒物棒组件,国内对此方面的研究需要进一步开展.采用三维蒙特卡罗输运计算程序MCNP和基于ENDF/B的连续截面数据库,对压水堆18个月长、短周期装料方式的堆芯相关组件内热源的释热率分布进行详细计算,计算得出控制棒、阻力塞棒和新型含钆可燃毒物棒释热率精确计算值,并对不同版本数据库中部分关键核素截面对计算结果的影响进行比较分析,为核反应堆堆芯设计提供参考.     

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.     

基于复杂接续面的蒙特卡罗接续计算方法研究

为了提高大型复杂问题的计算效率,提出一种适用于具有多个空间区域表面与复杂曲面型表面结构体的蒙特卡罗接续计算方法。该方法以结构体外边界面作为接续面源进行接续计算,将写源过程的计算结果与接续过程的计算结果之和作为计算的最终结果;该方法通过一次写源计算与多次接续计算,避免直接计算过程中对相同结构的重复计算,大大提升了计算效率。以MCNP程序建立典型反应堆结构计算模型,以该接续计算方法进行4种结构方案的计算,并与直接计算方法的计算结果进行对比。结果表明,该接续计算方法的计算结果与直接计算的计算结果一致,且使用该方法比直接计算方法在效率上取得了约3倍的提升效果。因此,本研究提出的蒙特卡罗接续计算方法对于涉及大量重复计算的大型复杂问题可以取得显著的效率提升。     

溴化镧探测器γ能谱的MC模拟及特性研究

本文使用通用蒙特卡罗模拟软件包Geant4,结合实验数据对溴化镧探测器的γ,能谱进行了模拟计算和特性研究,论证了便携式核素识别仪中使用溴化镧探测器的可行性,在实验条件有限的情况下为能谱分析算法的开发提供了可靠的能谱参考数据.     

GM计数管能量响应补偿的MC法模拟

针对GM计数管低能段过响应特性,探讨了一种用MC法对其进行能量响应补偿的方法。该方法在结合能量响应补偿理论与MCNP蒙特卡罗模拟方法的基础上,寻求利用理论方法先行计算出较为合适的补偿条件,继而应用MCNP有目的的进行模拟,减少模拟海选过程,提高实验效率。     

组合方法改进Monte Carlo计算中的伪随机数发生器

针对随机数产生基本方法的局限性．提出了一种高品质的组合随机数产生方法。使用此方法改进MCNP程序中的随机数发生器．能大大增加随机数周期的长度,显著改善伪随机数的品质,并使随机数的产生速度有明显提高．能有效地满足各种问题的计算要求。     

基于连续能量蒙特卡罗方法的均匀化群常数计算

两步法反应堆物理计算流程中,组件均匀化群常数显著影响堆芯计算精度。相比确定论方法,连续能量蒙特卡罗方法均匀化精确描述各种几何构型栅格,避免繁琐共振自屏计算,保留更多连续能量信息,不仅产生的群常数更精确,而且普适性也更强。作为实现连续能量蒙特卡罗组件均匀化的第一步,本文应用径迹长度方法统计计算一般群截面和群常数,提出并使用散射事件方法获得不能直接应用确定论方法计算群间散射截面和高阶勒让德系数,应用P1截面计算扩散系数。为还原两步法计算流程中组件在堆芯的临界状态,本文应用BN理论对均匀化群常数进行泄漏修正。在4种类型组件和简化压水堆堆芯上数值验证蒙特卡罗均匀化群常数。验证结果表明:连续能量蒙特卡罗方法组件均匀化群常数具有良好几何适应性,显著提高堆芯计算精度。