MCNP计算用ADS截面库ADSlib2.0的制作

加速器驱动洁净核能系统(简称ADS)使用高能散裂中子驱动次临界反应堆,用于嬗变长寿命高放废物(LHW).ADS次临界反应堆中子能量较高,使用传统的ENDF截面数据库对ADS堆芯物理计算存在着能量上限低、部分数据缺失等问题.本文使用MAKXSF程序对IAEA-ADS截面数据库ADS Nuclear Data Library进行了加工,制作出专用于MCNP计算用的截面库ADSlib2.0,并与ENDF/B-VII.0,JEFF-3.1和JENDL-4.0库中238U裂变截面的比较,表明该截面数据库是可用的.     

MVP程序在中国先进研究堆上的应用研究

MVP是日本原子能机构（JAEA）研发的蒙特卡罗输运程序,通过模拟中子和光子输运,能够计算有效增殖因子、中子注量率和各种反应率等参数,MVP程序自带多个连续能量的点截面数据库,并能处理指定温度下的中子截面库,计算温度相关的问题。程序采用体组合的方式描述几何模型,具有精确描述复杂三维几何结构的能力。通过与BURN模块的耦合可进行燃耗计算,可用于分析与时间相关的问题。文章对MVP程序在中国先进研究堆（CARR）上的应用进行了初步研究,利用MVP程序对CARR进行了剩余反应性计算和燃耗计算。通过与扩散程序计算结果进行比较,证明了MVP程序是CARR堆运行物理分析的良好选择,为今后的实际运用奠定了良好基础。     

ADS次临界堆脉冲中子源实验动态特性数值模拟研究

强外源驱动与深次临界度使得ADS次临界反应堆在中子学特性上与传统临界堆有较大差异,确定论中子学计算方法难以直接应用于ADS次临界堆.本文采用MCNPX程序对"快热"耦合ADS装置YALINA-Booster的PNS实验进行了模拟,并将模拟与实验结果进行比较.结果表明:在不同的堆芯布置方案和不同脉冲中子源特性下,模拟结果与实验结果具有良好的一致性,验证采用MCNPX程序研究ADS次临界堆中子学动态特性的可行性.     

基于MCNPX对ADS中子源散裂靶的物理研究

运用蒙卡程序MCNPX对加速器驱动次临界反应堆系统（简称ADS）的标准散裂中子靶进行了计算研究.计算了在0.6～1.5 GeV的质子轰击下,标准Pb靶发生散裂反应产生的中子产额及分布、中子能谱以及靶内能量沉积分布.计算结果与文献理论数据、实验数据进行了比较.     

西安脉冲堆WIMS和MCNP耦合燃耗计算方法

 基于MCNP的多群计算特性,扩展了其多群功能,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,进行了栅元、组件计算以及实验对比,计算结果与其他方法的计算结果和实验结果一致,验证了此耦合程序的可靠性和正确性。最后,应用此耦合程序对西安脉冲堆第一循环的燃耗进行了计算和分析。     

n+Ce140核反应数据的理论计算及分析

目的 为了获得中子入射Ce^140核反应各种截面的理论计算值，以与现有的实验结果进行对照，并检验和完善所用的理论方法。方法根据中子入射Ce^140核反应的相关实验数据，用APOM94程序进行光学势自动调参，得到入射中子能量在O．01—20MeV之间的一组合适的中子光学势参数。在此基础上，用DWUCK4程序计算了直接非弹性截面，用SUNF程序计算了各反应道的反应截面。结果分别得到总反应截面、(n，γ)道、(n，α)道、(n，p)道、(n，xn)道，以及形弹、去弹、非弹等的反应截面。结论理论计算与实验值符合得很好，所用的理论模型是成功的，结果已被中国核数据中心(CNDC)收入。     

NaI(Tl)探测γ能谱的MCNP模拟

利用光子和电子联合输运MCNP程序的电子脉冲计数类型的能峰展宽模拟计算NaI(Tl)探测器的γ能谱, 与实验结果符合较好. 利用能峰展宽参数计算不同能量γ射线的峰总比, 结果与实验值相符, 验证该计算方法可用于NaI(Tl)探测γ能谱的模拟. 对不同能区γ射线的能谱进行模拟, 并分析了能谱的形成过程.      

基于ENDF/B-VII.1的热化截面库的加工方法研究

基于最新发布的评价核数据库ENDF/B-VII.1,以重要介质轻水和重水、氢化锆、石墨等材料为例,详细地说明了采用NJOY加工热化截面库的方法。将自制库与MCNP自带的基于ENDF/B-V的热化截面库tmccs进行比较分析,并开展了微观截面比对和积分计算。验证结果表明,自制库Kinf计算结果与tmccs库总体偏差很小,可以用于超临界水冷堆相关中子学参数的计算。     

基于ENDF/B-Ⅶ.1的热化截面库的加工方法研究

基于最新发布的评价核数据库ENDF/B-VII.1,以重要介质轻水和重水、氢化锆、石墨等材料为例,详细地说明了采用NJOY加工热化截面库的方法。将自制库与MCNP自带的基于ENDF/B-V的热化截面库tmccs进行比较分析,并开展了微观截面比对和积分计算。验证结果表明,自制库K_inf计算结果与tmccs库总体偏差很小,可以用于超临界水冷堆相关中子学参数的计算。     

基于碳化硼慢化体和涂硼微结构中子探测器的通用中子能谱仪设计和解谱方法研究

本文提出了一种基于碳化硼慢化体和涂硼微结构中子探测器的通用中子能谱仪设计方法, 获得了计算最优慢化体厚度和探测器响应函数的通用公式, 并用蒙特卡罗方法进行了验证和修正, 可实现对中子能谱仪的快速设计. 该类能谱仪可实现各中子响应函数之间的解耦, 使每个探测器对各个分立能量区间的中子最为敏感, 具有较强适用性和灵活性. 基于该方法, 我们设计了一个用于硼中子俘获治疗（BNCT）超热中子能谱测量的能谱仪, 通过Gravel算法实现了中子能谱解析, 并提出了一种具有良好普适性的基于响应函数的预置谱设置方法. 结果表明, 该能谱仪对单能中子的峰位解析精度约为1%, 对BNCT连续谱的解析均方差约为0.76%, 具有较大技术优势和可行性.     

蒙特卡罗中子输运计算中弥散型颗粒燃料的子网格随机模型研究

弥散型颗粒燃料在燃料元件中的随机分布特性给传统的堆芯物理计算方法带来巨大困难与挑战.主要针对蒙特卡罗中子输运计算,开展基于子网格模型的颗粒燃料随机模型建模方法研究,探讨了网格尺寸大小对随机模型建模效率和堆芯物理计算精度的影响,给出了最佳网格尺寸参数.数值结果表明,基于最佳网格尺寸参数的子网格模型可较好地满足弥散型颗粒燃料的堆芯物理计算需求.     

控制棒位置及局部温度扰动对熔盐堆有效倍增因数影响的研究

熔盐堆是第四代反应堆中唯一一种以液体为燃料的反应堆,因此对于熔盐堆反应性的研究不同于其他反应堆。基于蒙特卡洛方法,利用 Monte Carlo N-Particle(MCNP)软件模拟控制棒在堆芯径向不同位置及轴向不同插入深度对熔盐堆堆芯有效倍增因数的影响。随后将熔盐堆堆芯由上到下划分成八个区域,分别计算熔盐与石墨在八个不同区域发生多普勒效应以及发生膨胀效应对整个堆芯的有效倍增因数的影响。结果表明控制棒位于熔盐堆不同位置对反应堆有效倍增因数影响不同,沿径向21.21 cm处插入深度80 cm时控制棒有效利用价值最高。熔盐在不同区域发生多普勒效应时,顶部和底部对反应堆有效倍增因数影响相对较大。不同区域熔盐发生膨胀效应时,轴向中心处对有效倍增因数的影响相对较大。石墨发生局部温度扰动对有效倍增因数的影响较小。     

随机返混对颗粒反应的影响

针对多级返混流系统,比较了Markov过程模型与Monte Carlo方法的区别。采用Monte Carlo方法模拟了返混的波动对反应率的影响,给出了几种常见反应过程中返混对颗粒反应率影响的模拟结果。     

缓发中子有效份额的测量及计算方法

缓发中子有效份额βeff是反应堆重要的动态参数,研究仅基于实验数据的βeff测量方法很有意义。首先,采用多路定标器(multi channel system,MCS)时间多道卡搭建数据采集平台,在清华大学工程物理系反应堆物理实验室的次临界装置上展开微观中子噪声的实验工作,利用双区Rossi-α方法分析实验测量的结果,以数值拟合的方式得到βeff的数值;同时研究基于Monte Carlo方法的中子-光子输运程序(Monte Carlo N-particle transport code,MCNP)软件在βeff计算方面的应用,计算次临界装置的相关动态参数。实验测量结果与计算结果符合良好,确认了实验方法的有效性。     

实验物理学中的Monte Carlo方法

简要介绍了Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ（蒙特卡罗）方法的基本原理和计算步骤,并通过两个具体实例阐明Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法在实验物理学中的应用。     

基于FORM的Monte Carlo精度修正可靠度算法

结构可靠度分析的核心是计算预定义功能函数的失效概率。提出一种基于一次可靠度算法 (FORM)计算结果的 Monte Carlo精度修正可靠度算法 ,它将原可靠度列式转换为一个求旋转坐标系下 n- 1元函数的统计均值问题 ,统计均值用 Monte Carlo法计算。这种可靠度算法克服了传统FORM法误差较大以及 Monte Carlo法效率低的困难 ,与二次可靠度算法 (SORM)相比 ,计算结果对验算点的计算精度不敏感。通过算例分析验证了该文方法的合理性     

Monte Carlo方法在气体动理论中的应用

Monte Carco方法的随机抽样理论,对物理现象的研究,提供了其它方法不可替代的计算手段,利用它可以方便地进行数值积分计算和计算机模拟。文章介绍了Monte Carlo方法的基本原理和计算步骤,并通过两个具体实例阐明Monte Carlo方法在分子动理论中的应用。     

一种RFID标签定位改进算法

通过分析用于室内定位的传统Monte Carlo算法存在的问题,对MonteCarlo定位算法更新模型进行了改进。改进算法具有更有效的采样、更强的稳定性、更少的计算量等优势。通过试验发现改进算法比传统算法具有更高的定位精度。     

神经网络的非零温蒙特卡洛及迂回的蒙特卡洛学习算法

本文在人工神经的学习中选用适当的评价函数实现了将零温度的蒙特卡洛算法向非零温情况的推广，得到了优于零温的结果，但是仍未克服其学习结果依赖于初值的缺点。在分析其能量特点的基础上，本文提供了非零温的蒙特卡洛迂回学习算法，它能够成功地摆脱初值的影响，获得高存储容量的神经网络，此结论已经为仿真研究的结果所证实。     

次临界堆芯参数变化对Keff值的影响

作为下一代能源的优先选择者,加速器驱动次临界系统ADS能够有效的利用铀和钍资源,并能够转化具有长期放射性的核废料,提高了核安全．文章主要是对快热耦合ADS次临界堆芯进行了描述,利用蒙特卡罗代码MCNP模拟计算一系列不同堆芯参数下的Keff值,MCNP程序中最重要的就是输入文件,输入文件各个参数设置的不同都可能对Keff值计算结果产生极大影响．在解决输入文件问题的过程中,根据实际经验对计算条件进行多组假设,并对不同参数条件下产生的结论进行比较,最终得到Keff值的最佳结果。