Xem mẫu

Nhóm NMTP
(Tài liệu lưu hành nội bộ)

Hướng dẫn sử dụng MCNP cho hệ điều
hành Windows

Đặng Nguyên Phương (tổng hợp)

TP. Hồ Chí Minh − 10/2013

Mục lục
Lời nói đầu

5

1 Giới thiệu về MCNP
1.1 Chương trình MCNP . . . . . . . . . . . .
1.2 Lịch sử của chương trình MCNP . . . . . .
1.2.1 Phương pháp Monte Carlo . . . . .
1.2.2 Chương trình MCNP . . . . . . . .
1.3 Dữ liệu hạt nhân và phản ứng của MCNP
1.3.1 Các thư viện dữ liệu được sử dụng
1.3.2 Các bảng số liệu . . . . . . . . . .
1.4 Cấu trúc của MCNP . . . . . . . . . . . .
1.5 Cách thức mô phỏng vận chuyển hạt . . .
1.6 MCNPX . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

2 Cách cài đặt và thực thi MCNP
2.1 Cách thức cài đặt . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Cách thực thi chương trình MCNP . . . . . . . .
2.2.1 Sử dụng Visual Editor . . . . . . . . . . .
2.2.2 Sử dụng câu lệnh trong Command Prompt
3 Cấu trúc input file của MCNP
3.1 Cấu trúc của input file . . . . . . . .
3.1.1 Initiate-run . . . . . . . . . .
3.1.2 Continue-run . . . . . . . . .
3.2 Ví dụ cấu trúc input file . . . . . . .
3.3 Một số lưu ý khi xây dựng input file

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.

4 Định nghĩa hình học
4.1 Surface Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.1 Các mặt được định nghĩa bởi phương trình
4.1.2 Macrobody . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Chuyển trục tọa độ . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1 Coordinate Transformation Card (TRn) .
4.3 Cell Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.

.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

6
6
7
7
8
9
9
9
10
11
13

.
.
.
.

16
16
16
16
19

.
.
.
.
.

22
22
22
22
23
25

.
.
.
.
.
.

27
27
27
31
33
33
34

MỤC LỤC
4.4

4.5

4.6
4.7

Đặng Nguyên Phương

Một số card định nghĩa tính chất của cell
4.4.1 Material Cards . . . . . . . . . .
4.4.2 Cell Volume Card (VOL) . . . . .
4.4.3 Surface Area Card (AREA) . . .
Lattice . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.1 Universe & Fill Card (U & FILL)
4.5.2 Lattice Card (LAT) . . . . . . . .
Một số ví dụ khai báo hình học . . . . .
Bài tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.

5 Định nghĩa nguồn
5.1 Mode Cards . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Các kiểu định nghĩa nguồn . . . . . . . . .
5.3 Nguồn tổng quát . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1 Định nghĩa . . . . . . . . . . . . .
5.3.2 Ví dụ định nghĩa nguồn tổng quát .
5.3.3 Nguồn mặt . . . . . . . . . . . . .
5.4 Nguồn tới hạn . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5 Card ngừng chương trình . . . . . . . . . .
5.5.1 NPS . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5.2 CTME . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6 Bài tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Định nghĩa tally
6.1 Các loại tally . . . . . . . . . . .
6.2 Tally F1 . . . . . . . . . . . . . .
6.3 Tally F2 . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Tally F4 . . . . . . . . . . . . . .
6.5 Tally F5 . . . . . . . . . . . . . .
6.6 Tally F6 . . . . . . . . . . . . . .
6.7 Tally F7 . . . . . . . . . . . . . .
6.8 Tally F8 . . . . . . . . . . . . . .
6.9 Các card dùng cho khai báo tally
6.10 FMESHn . . . . . . . . . . . . .
6.11 Lattice Tally Card . . . . . . . .
6.12 Bài tập . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.

35
35
36
36
37
37
37
38
39

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

41
41
41
42
42
43
45
46
47
47
48
48

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

49
49
50
50
51
51
52
52
52
54
58
59
60

7 Kĩ thuật giảm phương sai
61
7.1 Mô phỏng không tương tự (non-analog) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
7.2 Các kĩ thuật giảm phương sai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2

MỤC LỤC

7.3
7.4
7.5

7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
7.11
7.12
7.13

Đặng Nguyên Phương

Geometry splitting and Russian roulette . .
Energy splitting/roulette . . . . . . . . . . .
Weight cutoff . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.5.1 Cutoff Cards . . . . . . . . . . . . .
7.5.2 ELPT . . . . . . . . . . . . . . . . .
Weight windows . . . . . . . . . . . . . . . .
Exponential transform . . . . . . . . . . . .
Physics Cards . . . . . . . . . . . . . . . . .
Forced collisions . . . . . . . . . . . . . . . .
Bremsstrahlung biasing . . . . . . . . . . . .
Neutron-induced photon production biasing
Correlated sampling . . . . . . . . . . . . .
DXTRAN spheres . . . . . . . . . . . . . . .

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

8 Cách đọc ouput file của MCNP
8.1 Các bảng thông tin . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2 Độ chính xác của kết quả và các nhân tố ảnh hưởng
8.3 Đánh giá thống kê . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.1 Sai số tương đối . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.2 Figure of Merit . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.3 Variance of Variance . . . . . . . . . . . . .
8.3.4 Probability Density Function . . . . . . . .
8.4 Các kiểm định thống kê . . . . . . . . . . . . . . .
9 Sử dụng chương trình Visual Editor
9.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Một số file chính của Visual Editor . .
9.3 Các menu chính . . . . . . . . . . . . .
9.4 Hiển thị đồ họa của input file . . . . .
9.5 Chỉnh sửa input file bằng Visual Editor
9.5.1 Cửa sổ Surface . . . . . . . . .
9.5.2 Cửa sổ cell . . . . . . . . . . . .
9.5.3 Khai báo vật liệu . . . . . . . .
9.5.4 Khai báo importance . . . . . .
9.5.5 Chuyển trục . . . . . . . . . . .
9.6 Một số đồ họa 2D đặc trưng . . . . . .
9.6.1 Hiển thị vết của hạt . . . . . .
9.6.2 Đồ thị tally . . . . . . . . . . .
9.6.3 Đồ thị tiết diện . . . . . . . . .
9.7 Đồ họa 3D . . . . . . . . . . . . . . . .
3

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

62
63
64
64
64
65
65
66
68
69
69
70
70

.
.
.
.
.
.
.
.

72
72
75
76
76
78
78
78
79

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.

81
81
81
82
83
85
85
86
88
89
91
91
92
92
93
94

MỤC LỤC

9.7.1
9.7.2

Đặng Nguyên Phương

Ảnh 3D Ray Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Ảnh động học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Lời kết

99

Tài liệu tham khảo

100

A Bảng tính chất các nguyên tố

101

B Một số vật liệu thông dụng

105

C Bộ hệ số chuyển đổi thông lượng sang liều

110

D Ma trận quay trục tọa độ

111

4

nguon tai.lieu . vn