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面向微型堆多物理耦合的MCNP连续型热中子截面在线产生技术
1
作者 王立鹏 邹璟杰 +4 位作者 赵若修 曹璐 姜夺玉 胡田亮 刘仕倡 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第10期137-145,共9页
微型反应堆在运行过程中具有紧密耦合的核热力响应特征,温度分布具有较强的不均匀性,当堆芯温度发生变化时,需要在线生成不同温度的反应截面,以达到快速模拟截面温度反馈的效果。MCNP的在线多普勒展宽使用较为普遍,但是它只针对可分辨... 微型反应堆在运行过程中具有紧密耦合的核热力响应特征,温度分布具有较强的不均匀性,当堆芯温度发生变化时,需要在线生成不同温度的反应截面,以达到快速模拟截面温度反馈的效果。MCNP的在线多普勒展宽使用较为普遍,但是它只针对可分辨共振区,对于热谱型反应堆,无法在线考虑热中子散射截面受温度的影响,为此,本文进行了基于统计学抽样MCNP连续型热中子散射截面在线计算功能的开发,针对耐高温慢化剂材料ZrH_(x)中的H开展了在线多温度点截面的计算研究,对比了离散和连续型热中子散射截面差异,完成了TRIGA和TOPAZ反应堆有效增值因数(k_(eff))的宏观验证,并将其功能应用到非结构网格MCNP与ABAQUS铀氢锆燃料单栅元核热耦合分析中。结果表明,开发的MCNP在线热中子截面计算产生的k_(eff)与采用NJOY离线库计算的k_(eff)较为一致,结合MCNP的非结构网格输运功能,可以精细考虑慢化剂材料不同位置的温度反馈效应,为微型固态堆高效的多物理耦合计算奠定重要的基础。 展开更多
关键词 mcnp 连续型热中子截面 在线产生 非结构网格蒙卡 多物理耦合 有效增值因数
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面向PGNAA技术的碘化钠探测器MCNP模拟计算 被引量：1
2
作者 王泽亮 贾文宝 +3 位作者 杨晓艳 张镇华 张焱 程璨 《同位素》 CAS 2024年第5期455-462,共8页
碘化钠(NaI)探测器因其优秀的探测效率和相对较低的成本在瞬发γ射线中子活化分析技术(prompt gamma-ray neutron activation analysis,PGNAA)中具有广泛应用。为了获取PGNAA测量过程中探测器对γ射线的响应,针对NaI探测器建立了蒙特卡... 碘化钠(NaI)探测器因其优秀的探测效率和相对较低的成本在瞬发γ射线中子活化分析技术(prompt gamma-ray neutron activation analysis,PGNAA)中具有广泛应用。为了获取PGNAA测量过程中探测器对γ射线的响应,针对NaI探测器建立了蒙特卡罗模型,基于该模型对中子以及γ射线输运过程进行模拟计算。对^(60)Co、^(137)Cs、^(152)Eu、^(133)Ba和^(241)Am标准点源以及^(137)Cs水体源进行了测量分析,并与MCNP模拟计算进行对比,结果显示两者吻合。之后结合D-D中子发生器对水溶液进行测量,并分析H元素辐射俘获反应产生的2.223 MeV特征γ射线。研究结果表明,MCNP模拟计算的H元素特征峰计数与测量的结果偏差为13%,证明了MCNP建立的NaI测量系统模型能够实现对γ和中子混合输运过程的模拟仿真,可为后续系统优化工作的开展奠定基础。 展开更多
关键词 NaI探测器 mcnp模拟 瞬发γ射线能谱 中子输运
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高通量工程试验堆与MCNP程序的接口程序的开发 被引量：5
3
作者 邱立青 傅蓉 邓才玉 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期16-19,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 高通量工程试验堆 蒙特卡罗方法 mcnp程序 接口程序 mcnpIP程序
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NaI(Tl)探测γ能谱的MCNP模拟 被引量：16
4
作者 马玉刚 周银行 +2 位作者 赵广义 马纯辉 杨比鸣 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期451-454,共4页
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... 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. 展开更多
关键词 NaI(Tl)晶体 mcnp 能峰展宽 Γ射线 峰总比
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MCNP/MCNPX几何栅元划分方法对精确放疗剂量计算的影响研究 被引量：15
5
作者 赵攀 陈义学 +2 位作者 林辉 郑善良 吴宜灿 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期258-262,共5页
复杂几何模型的建立是Monte Carlo粒子输运程序MCNP/MCNPX在放疗领域广泛应用的关键与难点,发展了基于医学CT影像的MCNP/MCNPX自动建模软件,提出并实现了3种几何柵元划分的方法。根据临床实例数据,分别建立了3种MCNP几何模型。在此基础... 复杂几何模型的建立是Monte Carlo粒子输运程序MCNP/MCNPX在放疗领域广泛应用的关键与难点,发展了基于医学CT影像的MCNP/MCNPX自动建模软件,提出并实现了3种几何柵元划分的方法。根据临床实例数据,分别建立了3种MCNP几何模型。在此基础上,研究分析了3种几何柵元划分方法及重复结构描述方法对计算结果的影响,为MCNP/MCNPX在放疗中的应用提供基础。 展开更多
关键词 剂量计算 建模 mcnp/mcnpX 栅元 体元
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基于MCNP程序模拟的14 MeV中子准直屏蔽材料的研究 被引量：17
6
作者 赵新辉 谷德山 +1 位作者 任万彬 刘林茂 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期59-63,共5页
利用MCNP程序模拟,计算了3种常见慢化材料(石蜡、聚乙烯、水)和4种金属(铁、铋、铅、钨)对14 MeV中子的作用,并研究了碳化硼含量不同的硼聚乙烯对中子的屏蔽效果.计算结果表明:聚乙烯和石蜡的慢化能力相差不大,且二者均强于水;4种金属... 利用MCNP程序模拟,计算了3种常见慢化材料(石蜡、聚乙烯、水)和4种金属(铁、铋、铅、钨)对14 MeV中子的作用,并研究了碳化硼含量不同的硼聚乙烯对中子的屏蔽效果.计算结果表明:聚乙烯和石蜡的慢化能力相差不大,且二者均强于水;4种金属对中子慢化能力由强到弱的顺序依次为:钨、铁、铅、铋;4种金属所产生的特征γ谱显示,铁的γ信号很强,其余三者相差不大,远低于铁的γ计数;碳化硼质量分数为9%时,热中子计数降为0. 展开更多
关键词 mcnp 中子准直 中子屏蔽 含硼聚乙烯
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MCBurn——MCNP和ORIGEN耦合程序系统 被引量：27
7
作者 余纲林 王侃 王煜宏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第3期250-254,共5页
介绍了MCNP和ORIGEN耦合程序系统MCBurn的理论模型,选取了一个压水堆栅元燃耗计算基准问题(3种燃耗深度)对MCBurn进行验证。结果表明:MCBurn关于反应性和核素成分的计算结果与实验测量值和其它程序的结果符合良好,且MCBurn在某些计算结... 介绍了MCNP和ORIGEN耦合程序系统MCBurn的理论模型,选取了一个压水堆栅元燃耗计算基准问题(3种燃耗深度)对MCBurn进行验证。结果表明:MCBurn关于反应性和核素成分的计算结果与实验测量值和其它程序的结果符合良好,且MCBurn在某些计算结果、参数选择确定方式和程序自动执行等方面优于类似国外程序。 展开更多
关键词 MCBurn mcnp ORIGEN 耦合程序系统 压水堆 燃耗计算基准 计算机程序
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MCNP4B程序可视化运行平台开发 被引量：8
8
作者 范佳锦 王义 +3 位作者 程建平 杨平利 田慧 杜宏亮 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期52-55,共4页
成功开发了一套基于 Windows98系统的 MCNP程序可视化运行平台 Mcnp Client。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。
关键词 蒙特卡罗方法 mcnp程序 可视化 电子 中子 光子 联合输运 WINDOWS98 物理学 计算机应用
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基于非结构网格MCNP的KRUSTY热膨胀负反馈计算研究 被引量：7
9
作者 王立鹏 曹璐 +6 位作者 陈森 张信一 姜夺玉 胡田亮 李达 陈立新 江新标 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期45-53,共9页
热管堆KRUSTY的热膨胀负反馈模拟一直是业内计算的难点。本文基于蒙特卡罗方法(MCNP)的非结构网格功能,将KRUSTY非结构网格的功率分布直接输入给有限元软件ABAQUS,利用ABAQUS进行KRUSTY的热力耦合,在统一的非结构网格下研究了KRUSTY热... 热管堆KRUSTY的热膨胀负反馈模拟一直是业内计算的难点。本文基于蒙特卡罗方法(MCNP)的非结构网格功能,将KRUSTY非结构网格的功率分布直接输入给有限元软件ABAQUS,利用ABAQUS进行KRUSTY的热力耦合,在统一的非结构网格下研究了KRUSTY热变形模拟、膨胀反应性反馈和密度反馈,重点研究了非均匀密度与均匀密度的差异。结果表明,热膨胀效应带来超过900pcm(pcm=10^(−5))的负反馈,特殊的燃料变形主要发生在上部和外边缘表面,总位移达到~0.9 cm,反应堆堆芯总温差足够小,只有23 K左右,并且核热力耦合较核热耦合趋于使堆芯的温度分布更均匀,由于热管的冗余设计,反应堆的设计可以满足单点失效原则。相较于传统的组合实体(CSG)几何,本文基于非结构网格MCNP方法可以更真实地模拟金属燃料堆的热膨胀效应。 展开更多
关键词 KRUSTY mcnp 非结构网格 核热力耦合 密度场 位移场
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闪光照相中FXRMC和MCNP4B的散射比较研究 被引量：16
10
作者 刘军 刘进 +4 位作者 施将君 李必勇 刘瑞根 管永红 肖智强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1014-1018,共5页
散射问题是高能辐射成像研究中的一个重要问题,采用蒙特卡罗模拟来确定散射对提取客体信息的影响是一种重要的研究手段。简单介绍了FXRMC和MCNP4B程序的特点及其记录方式;在确保相同输入参数的条件下,针对不同的照相模型进行了对比计算... 散射问题是高能辐射成像研究中的一个重要问题,采用蒙特卡罗模拟来确定散射对提取客体信息的影响是一种重要的研究手段。简单介绍了FXRMC和MCNP4B程序的特点及其记录方式;在确保相同输入参数的条件下,针对不同的照相模型进行了对比计算。结果表明两个程序计算的散射照射量相对差别小于5%,说明这两个程序具有较高的符合程度。通过与实验结果的比较发现,这两个程序模拟的散射分布与实验结果基本一致,均可用于高能闪光照相的模拟研究。还给出了在散射检验方面的一些建议。 展开更多
关键词 闪光照相 mcnp4B FXRMC 散射 比较
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MCNP程序研究进展 被引量：27
11
作者 张建生 蔡勇 陈念年 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期48-51,共4页
MCNP是用来计算中子、光子、电子或者中子/光子/电子耦合问题的通用蒙特卡罗粒子输运计算程序,它以其灵活、通用的特点以及强大的功能,在诸多领域得到广泛认可和应用。但是由于其使用需要较强的专业水平,因而使得其在某些方面又显出一... MCNP是用来计算中子、光子、电子或者中子/光子/电子耦合问题的通用蒙特卡罗粒子输运计算程序,它以其灵活、通用的特点以及强大的功能,在诸多领域得到广泛认可和应用。但是由于其使用需要较强的专业水平,因而使得其在某些方面又显出一些弱点。对MCNP程序的发展过程以及今后的发展趋势进行了讨论,同时提出了作者的观点。 展开更多
关键词 mcnp 蒙特卡罗方法 输入文件 计算可视化
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基于用MCNP程序模拟的HPGeγ谱仪的屏蔽 被引量：9
12
作者 梁勇飞 吴丽萍 +2 位作者 白立新 张一云 邓勇军 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期182-184,186,共4页
采用蒙特卡罗程序MCNP模拟了实验室HPGeγ谱仪外层屏蔽物对本底γ射线的屏蔽计算,了解物质对γ射线的屏蔽效果,并在实验的基础上给出了模拟的基本数据。然后通过HPGeγ谱仪的实测谱与模拟结果相比较,以验证模拟计算的正确性。
关键词 蒙特卡罗 mcnp程序 屏蔽 HPGEΓ谱仪
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深穿透屏蔽计算中MCNP减方差技巧应用及比较 被引量：12
13
作者 聂星辰 李佳 +2 位作者 赵平辉 祝庆军 徐坤 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第7期729-733,741,共6页
在中子输运的深穿透屏蔽计算中,采用有效的MCNP减方差技巧可以有效缩减计算时间提高计算效率。以一维聚变反应堆(CFETR)平板模型作为深穿透屏蔽计算实例,分别应用了几何分裂与轮盘赌、源偏倚、强迫碰撞、权窗、指数变换等减方差技巧,对... 在中子输运的深穿透屏蔽计算中,采用有效的MCNP减方差技巧可以有效缩减计算时间提高计算效率。以一维聚变反应堆(CFETR)平板模型作为深穿透屏蔽计算实例,分别应用了几何分裂与轮盘赌、源偏倚、强迫碰撞、权窗、指数变换等减方差技巧,对各种减方差技巧应用过程中遇到的如中子平分布问题,全零权窗问题等问题,进行了分析总结,并在此基础上提出了针对深穿透问题的新的解决思路。通过不同方法分析和组合,获得了权窗和指数变换的最佳组合,使计算效率加速了162倍。 展开更多
关键词 mcnp 减方差 深穿透 中子屏蔽
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基于MCNP对γ射线吸收剂量累积因子的计算与研究 被引量：7
14
作者 李华 赵原 +2 位作者 刘立业 肖运实 李君利 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期161-168,共8页
使用蒙特卡罗程序MCNP计算了常用材料下的吸收剂量累积因子,计算时采用了较新的截面数据库MCPLIB04及介质材料的衰减参数数据库,并考虑了轫致辐射和相干散射等物理过程,同时将计算结果与相关文献给出的数据进行了比较,分析了造成差异的... 使用蒙特卡罗程序MCNP计算了常用材料下的吸收剂量累积因子,计算时采用了较新的截面数据库MCPLIB04及介质材料的衰减参数数据库,并考虑了轫致辐射和相干散射等物理过程,同时将计算结果与相关文献给出的数据进行了比较,分析了造成差异的主要原因。结果表明:利用MCNP计算出的低Z材料的吸收剂量累积因子值在入射光子的中能区部分,平均比文献给出的数据偏小,在高能区部分平均比其偏大;而利用MCNP计算出的高Z材料的吸收剂量累积因子则普遍比文献给出的数据偏大。本文工作可为更新目前使用的较为陈旧的累积因子数据库提供参考。 展开更多
关键词 累积因子 mcnp 吸收剂量 点核积分
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基于MCNP程序的铅屏蔽层对γ射线屏蔽性能研究 被引量：12
15
作者 郭广水 曾心苗 +3 位作者 周鹏 秦培中 孟宪芳 王强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B09期587-590,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 mcnp程序 Γ射线 衰减倍数 铅
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MCNP中高斯展宽系数的确定方法与验证 被引量：19
16
作者 李福龙 张雄杰 王仁波 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1266-1270,共5页
MCNP中对γ谱线做高斯扩展后,能反映放射性和探测器的统计涨落等因素对谱线的影响。为了确定高斯展宽系数,通过实验获取γ能谱并计算全能峰半高宽值,利用MATLAB求解关于半高宽和射线能量的非线性方程组,得到各系数的值并带入MCNP中进行... MCNP中对γ谱线做高斯扩展后,能反映放射性和探测器的统计涨落等因素对谱线的影响。为了确定高斯展宽系数,通过实验获取γ能谱并计算全能峰半高宽值,利用MATLAB求解关于半高宽和射线能量的非线性方程组,得到各系数的值并带入MCNP中进行模拟。对比模拟谱与实验谱的全能峰,总计数平均相对误差为9.7%,半高宽平均相对误差为1.8%,有较好的准确性。 展开更多
关键词 mcnp Γ能谱 高斯展宽系数 非线性方程组
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基于MCNP5与WINXCOM仿真计算的铋玻璃屏蔽特性研究 被引量：6
17
作者 张志程 陆春海 +2 位作者 陈敏 张金钊 刘泽 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期5-8,共4页
通过MCNP 5(蒙特卡罗,Monte Carlo)和WINXCOM程序研究了在0.662 MeV、1.17 MeV和1.33 MeV三种γ射线下铋玻璃的衰减系数,并与铅玻璃进行对比。根据衰减倍数K以及综合考虑材料屏蔽性能和机械性能后,材料可以选择含氧化铋含量为50%的铋玻... 通过MCNP 5(蒙特卡罗,Monte Carlo)和WINXCOM程序研究了在0.662 MeV、1.17 MeV和1.33 MeV三种γ射线下铋玻璃的衰减系数,并与铅玻璃进行对比。根据衰减倍数K以及综合考虑材料屏蔽性能和机械性能后,材料可以选择含氧化铋含量为50%的铋玻璃。计算了137Cs与60Co源照射以及铋玻璃的厚度分别为2 cm和10 cm的水模体剂量率分布。结果反应出在适合的能量下,铋玻璃可能会替代铅玻璃作为防辐射玻璃。 展开更多
关键词 屏蔽材料 蒙特卡罗(Monte Carlo mcnp) 铋玻璃
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基于MCNP对γ辐射积累因子不同影响因素的研究 被引量：6
18
作者 赵峰 周四春 +2 位作者 张保静 赵春江 鲍小柯 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期590-594,共5页
通过蒙特卡罗程序来模拟计算γ辐射积累因子,以找出不同条件下积累因子受各因素的影响,为屏蔽研究提供一定的数据参考。就γ辐射积累因子的影响因素:γ光子能量,源的几何尺寸,辐射角和屏蔽层厚度,通过MCNP程序进行了模拟计算。初步结论... 通过蒙特卡罗程序来模拟计算γ辐射积累因子,以找出不同条件下积累因子受各因素的影响,为屏蔽研究提供一定的数据参考。就γ辐射积累因子的影响因素:γ光子能量,源的几何尺寸,辐射角和屏蔽层厚度,通过MCNP程序进行了模拟计算。初步结论为:轻元素和中等元素构成的介质在厚度一定的情况下,积累因子随着γ光子初始能量的减小而增大;相对于轻材料,重材料的积累因子较小;随着源的线度增大而增大;随着准直角进一步增大而增大,源的各向同性程度增高会导致积累因子增加;随着源与探测器之间介质厚度的增加,积累因子增大,对于高能辐射源和具有中偏低原子序数Z的元素,积累因子增长速率接近于线性。 展开更多
关键词 Γ辐射 积累因子 几何模型 mcnp模拟
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基于临床实例的影响蒙特卡罗程序MCNP计算精度和速度的若干参数模拟研究 被引量：12
19
作者 林辉 吴宜灿 陈义学 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期237-241,共5页
蒙特卡罗方法是目前最精确的剂量计算方法,但其较长的模拟时间阻碍了它在临床治疗中的应用。基于蒙特卡罗程序MCNP4c,针对一临床头部病例,探讨了记数方法、电子和光子截断能、光子产生次级电子参数ENUM对计算速度和精度的影响,给出了在... 蒙特卡罗方法是目前最精确的剂量计算方法,但其较长的模拟时间阻碍了它在临床治疗中的应用。基于蒙特卡罗程序MCNP4c,针对一临床头部病例,探讨了记数方法、电子和光子截断能、光子产生次级电子参数ENUM对计算速度和精度的影响,给出了在保证一定精度前提下的最佳计算模式,以获得计算速度的有效提升。 展开更多
关键词 蒙特卡罗模拟 mcnp 剂量计算 放射治疗
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基于MCNP的压力容器快中子注量率计算参数敏感性分析 被引量：8
20
作者 靳忠敏 陈义学 +4 位作者 石生春 蒋远华 付学峰 蔡德昌 杨寿海 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期195-199,共5页
本文以NUREG/CR-6115PWR压力容器注量计算基准题中的标准堆芯装载模式为基础,使用MCNP程序及基于ENDF/B-Ⅵ库的连续能量截面库对其进行了压力容器快中子注量率（E〉1.0 MeV）的计算,并在此基础上对截面库、燃耗、裂变谱以及NONU卡等影... 本文以NUREG/CR-6115PWR压力容器注量计算基准题中的标准堆芯装载模式为基础,使用MCNP程序及基于ENDF/B-Ⅵ库的连续能量截面库对其进行了压力容器快中子注量率（E〉1.0 MeV）的计算,并在此基础上对截面库、燃耗、裂变谱以及NONU卡等影响计算精度的因素进行了敏感性分析。结果表明,上述参数对基准模型快中子注量率的影响分别为4.12%、5.5%~7.6%、18%和6.7%左右。 展开更多
关键词 mcnp ENDF/B-Ⅵ 压力容器快中子注量率 敏感性分析
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