快中子发生器屏蔽的Monte—Carlo估计

本文介绍的是一个在微机上实现的计算快中子屏蔽的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ程序，采用历次飞行法对结果进行统计估计，对中子发生器周围的屏蔽作了简单模型，结果表明采用的物理模型是正确的。该程序改进后也可用于多次散射的计算，或模拟其他中子源的屏蔽，故有一定的实用价值。     

水泥CI元素浓度分布测量的模拟研究

对瞬发Y中子活化分析（PGNAA）技术在水泥检测中的应用,本文提出一种结构装置来对水泥中Cl元素浓度分布进行检测并且通过MCNP程序对其慢化体厚度．屏蔽体厚度,扫描宽度等参数进行了模拟分析。计算结果显示：通过该结构对水泥中Cl元素浓度分布检测是可行的。模拟结果显示当慢化体厚度为5．5cm,屏蔽体厚度为70cm,扫描宽度为5cm时为宜。     

光子空气散射基准问题的Monte Carlo模拟

用并行化的MCNP(Monte Carlo N-particle)程序模拟了美国堪萨斯州立大学1977的光子散射实验基准问题。针对不加顶盖屏蔽层的情况,对问题的几何和材料进行了详细的描述,模拟了地面、水泥柱壳屏蔽体和小车的散射。由于问题并不是完全轴对称的,因而采用的是点探测器估计,用100个处理器模拟了1亿个样本,给出了计算结果和实验值的对比,模拟结果和试验结果存在一些差别,但趋势相同。同时,用指向概率法的MCCO程序与MCNP进行了比较。模拟中还考虑了加重要性和不加重要性对计算效率的影响。     

邮件辐照系统屏蔽的Monte Carlo计算

为评价电子束邮件辐照系统的屏蔽设计,采用Monte Carlo程序包EGSWIN系统以及MCNP4C,对屏蔽计算的方法进行了研究。针对深穿透问题,提出了等效算法。利用EGSWIN对电子束打铝板所产生韧致辐射的能谱、方向和强度进行计算,给出等效光子源。引入指数变换和权重窗的减方差技术,用MCNP4C对屏蔽结构进行了模拟,在较短的时间内以较高的精度得出结果。通过与经验公式计算以及实验结果的比较,验证了所采用方法的正确性。     

减缩时域有限差分法在电磁干扰预测中的应用

对减缩时域有限差分(R-FDTD)法进行了改进，采用传统时域有限差分(FDTD)法计算导体和源网格处的电场，其余网格处的电场采用R-FDTD法计算．细导线附近网格上的磁场也采用传统FDTD法计算，这样可以消除直接利用R-FDTD法计算时长时间迭代后出现的不稳定性．用这种改进的R-FDTD方法分别对一个在导体壁上开有水平和垂直缝隙的矩形屏蔽外壳的电磁干扰进行了预测，得到了屏蔽外壳激励源的输出功率曲线和屏蔽外壳的泄漏功率曲线，所得的计算结果与文献报道的实验数据吻合．     

BⅠ等电子序列离子基组态能量的相对论屏蔽理论计算

作者以相对论多体微扰理论为基础，提出了一种相对论屏蔽理论计算等电子序列离子基组态能量的方法．用该方法和作者设计的FORTRAN程序，对BⅠ(Z=5～60)等电子序列离子的基组态能量进行了理论计算研究，计算结果与已有的实验结果十分接近，表明该计算方法是可行的。     

表面张力对固壁近旁空化气泡溃灭特性的影响

导出了考虑表面张力影响下模拟固壁附近溃灭空化气泡特性的边界积分方法及数值求解方法．首次在本研究领域采用ENO插值方法进行网格重分，而无须对每点计算结果进行人为光滑化就能模拟气泡的大变形．对算法各个环节的分析及比较结果说明本数值方法和程序是正确的．数值模拟结果显示，表面张力对固壁附近小空化气泡溃灭特性的影响是非常显著的．     

水泥Cl元素浓度分布测量的模拟研究

对瞬发γ中子活化分析(PGNAA)技术在水泥检测中的应用,本文提出一种结构装置来对水泥中Cl元素浓度分布进行检测并且通过MCNP程序对其慢化体厚度、屏蔽体厚度、扫描宽度等参数进行了模拟分析。计算结果显示:通过该结构对水泥中Cl元素浓度分布检测是可行的。模拟结果显示当慢化体厚度为5.5 cm,屏蔽体厚度为70 cm,扫描宽度为5 cm时为宜。     

导电织物电磁屏蔽特性的数值计算

采用绝对稳定的时域有限差分法，结合完全匹配层(PML)吸收边界条件，计算了由直径为微米量级导电纤维构成的织物对TEM波的屏蔽．考察了织物的几何参数、纤维的电磁参数和入射场极化方向与屏蔽效能(SE)之间的关系．在此基础上，对薄膜和织物的电磁屏蔽特性进行了对比分析．用我们研制的新型导电纤维编织的织物样品进行了测量，结果和数值计算符合较好。     

MCNP与DORT耦合计算方法研究

 基于蒙特卡罗方法的MCNP程序和离散纵标法的DORT程序, 在解决辐射屏蔽设计过程中确定屏蔽方案时, 单独使用MCNP或DORT计算屏蔽效果的两个粒子输运程序各自存在某方面缺陷的问题.通过研究MCNP与DORT两个程序的功能与特点, 编写接口程序, 实现了MCNP与DORT的耦合计算, 弥补各自运算中的缺陷, 扩展了程序的适用范围.通过验证, 表明自主开发的接口程序能够完成两个程序输入输出文件的相互转化, 耦合计算精度满足要求, 且对各类问题有较好的处理能力, 该耦合接口程序已初步应用于工程计算.     

14 MeV中子照相中CCD芯片的屏蔽计算

快中子照相实验中,电荷耦合装置(CCD)是重要的成像器件。快中子辐射不仅会减少CCD的使用寿命,而且会对快中子图像带来影响,因此必须对CCD芯片进行有效的屏蔽,减少快中子辐射对芯片的损伤。该文利用MCNP/4B程序计算了14MeV中子照相中不同屏蔽材料组合条件下CCD芯片的吸收剂量。计算结果表明,在对CCD进行有效的屏蔽后,芯片的吸收剂量是屏蔽前的3%,按源中子数归一后仅为1.29 aGy,已经达到屏蔽要求。计算结果还表明,环境散射中子辐射对芯片吸收剂量贡献较小,可以忽略。     

快堆螺旋管式直流蒸汽发生器的热工水力分析模型

针对钠加热的螺旋管式直流蒸汽发生器建立了一个稳态的蒸汽发生器分析模型，根据所建模型编制了数值计算程序。该程序用于计算快堆蒸汽发生器的热工水力分布参数，分析其冷却剂的稳态流动特性及热量传输特性。利用此程序对法国４５ＭＷ模型蒸汽发生器进行了计算，其结果与发表的实际数据吻合很好。     

一种新型井下中子发生器

比较了商品氚－钛靶玻璃中子管和自成靶陶瓷中子管的性能，介绍了自成靶陶瓷中子管井下中发生器电路的特点。该中子发生器与阿特拉斯公司的２７２７型Ｃ／Ｏ比测井仪对接成功，开始批量测井。     

蒙特卡罗方法在中子测井屏蔽中的应用

利用蒙卡罗方法模拟研究了在套管中子测井条件下，铜、银、含硼聚乙烯（含10％B4C聚乙烯）、钨、镉、铝不同厚度对中子的屏蔽效果．以及中子源到屏蔽层距离对屏蔽效果的影响。结果表明：用不同屏蔽材料对中子进行屏蔽，得到的中子能量分布相差很大。相同厚度下，银做屏蔽材料时．总中子和小于0．1MeV能量范围内的中予计数最小，钨在14MeV～0．1MeV中子能量区的计数最小.     

Calculation of Three-dimensional Electrostatic Field in Potential Transformers

Ｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｆｉｅｌｄｉｎｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒａｐｐａｒａｔｕｓｅｓｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ａｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｒｅｉｓｎｏｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｆｉｅｌｄｓ，ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｓｔｉｌｌｒｅｍａｉｎｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ（３Ｄ）ｓｏｆｔｗ…     

用MCNP程序计算水平辐照孔道屏蔽

研究堆中水平辐照孔道用以从堆芯附近引出高能中子流。由于水平辐照孔道的几何形状比较复杂 ,采用两维输运计算模型将会引入较大的误差 ;同时 ,在计算过程中由于粒子穿行的距离比较长 ,所需的计算时间也是很大的。讨论了如何用 Monte Carlo方法的 MCNP程序进行水平孔道的屏蔽计算 ,引入了分段 -衔接计算方法 ,着重介绍了与 MC-NP的接口和表面源的设置问题。计算结果表明 ,分段 -衔接的 MCNP方法能够大大的改善 Monte Carlo方法的抽样 ,很好地解决水平辐照孔道的屏蔽计算问题     

地-空界面上大气中子辐射场的数理模型

论述了地-空界面上天然宇宙中子流的来源；从理论上建立了描述地-空界面上大气中子辐射场的数学-物理模型。在地-空界面上大气快中子注量率与慢热中子注量率不仅与大气参数有关，而且还与地表介质的物质组成有关，尤其是地表介质的含水量有关。理论与实测结果均表明，地-空界面上天然中子流随气象的变化而变化，随地表含水量的增加而减少。     

含肿瘤BNCT网格模型的Monte Carlo剂量计算

根据Snyder解析模型建立了一个含有肿瘤的BNCT(硼中子俘获治疗)-4 mm网格模型,应用MCNP(Monte Carlo N-particle)程序进行模拟计算,并对结果进行了物理分析;使用新研制的MCDB(Monte Carlodosimetry in brain)程序对Snyder加肿瘤模型进行了模拟,得到和MCNP程序几乎完全一致的结果,验证了MCDB程序的正确性,由于MCDB采用了适合均匀网格的快速粒子径迹算法,因而提高了计算速度,较MCNP节省了36%的模拟时间。     

伴随粒子碳氧比测井的应用

为使伴随粒子碳氧比测井方法得到实际应用,本文利用Monte Carlo中子输运程序MCNP4C对伴随粒子碳氧比(C/O)测井模型进行了一系列模拟计算,研究了γ射线强度最大的源距与中子出射角度的关系;屏蔽体的长度、大小、材料、形状的不同设计与γ射线计数的关系等。研究表明:γ射线强度最大源距与中子出射角度的余弦成正比,而屏蔽体的不同设计对仪器性能有较大的影响,本研究可为仪器设计提供理论参考。     

14 MeV中子防护体设计的MCNP模拟

用富氢材料防护产额为108个/s的D T中子发生器, 当富氢材料厚度大于76 cm时, 其中子辐射剂量低于0.025 mSv/h. 为降低防护体厚度, 用铜和含硼聚乙烯组成的双层材料作为14 MeV中子防护体. Monte Carlo(MCNP)计算结果表明, 若中子辐射剂量小于0.025 mSv/h, 则双层材料的最小厚度为52 cm, 硼的质量分数为1.00%, 铜和含硼聚乙烯的厚度分别为37 cm和15 cm.