MCNP入门教程.doc

MCNP入门教程 J·K·Shultis R·E·Faw 编著 Icrychen （czie@163.com） 翻译 目录 1 MCNP 输入文件的构成 1.1 输入文件注释 2 几何学描述 2.1 面-Block2 2.2 栅元-Block1 3 数据描述-Block3 3.1 材料说明 3.2 截面说明 3.3 源说明 3.3.1 各向同性的点源 3.3.2 各向同性的体源 3.3.3 线源和面源（简并的体源） 3.3.4 单向（Monodirectional）平行（Collimate）源 3.3.5 复杂体源 3.4 结果说明 3.4.1 表面流量结果（F1类） 3.4.2 平均面通量结果（F2类） 3.4.3 平均体通量结果（F4类） 3.4.4 在一个点或环上的通量结果（F5类） 3.4.5 结果说明卡 3.4.6 面和几何体结果卡 3.4.7 点探测器卡 3.4.8 随意统计特征卡 3.4.9 各种数据说明 4 减小方差 4.1 结果方差 4.1.1 相对误差和FOM 4.2 截断方法 4.2.1 能量，时间和权重截断 4.2.2 物理简化 4.2.3 结果和时间截断 4.3 非模拟仿真 4.3.1 简单的实例 4.4 MCNP方差减小方法 4.4.1 几何拆分 4.4.2 权重窗口 4.4.3 一个实例 4.4.4 指数变换 4.4.5 能量拆分/俄式轮盘 4.4.6 强制碰撞 4.4.7 源偏置 4.5 最后的建议 5 MCNP输出 5.1 输出结构 5.2 准确性和精度 5.3 MCNP中的统计学 5.3.1 相对误差 5.3.2 图的特点 5.3.3 方差的变化 5.3.4 对结果（Tally）的 经验PDF值 5.3.5 置信区间 5.3.6 保守的计算结果估计 5.3.7 十个统计学测试 5.3.8 另一个问题实例 MCNP程序入门教程 由J.Kenneth Shultis和Richard E.Faw 提供 由美国Los Alamos National Laboratory(美国洛斯阿拉莫斯国家实验室)发展和维护的MCNP程序，是国际公认的利用Monte Carlo方法(MC)分析中子和光子（NP为neutral particles）输运的程序。此程序处理中子、光子或是中子-光子联合输运等，例如，中子相互作用所产生的次级伽玛射线的输运过程。此MCNP程序也可以处理电子输运，包括原始电子输运和由伽玛射线相互作用所产生的次级电子输运。 洛斯阿拉莫斯实验室不断开发并推出新的版本。2005年推出了第五版。程序和操作教程都由橡树岭国家试验室的放射性安全信息计算中心（RSICC）发布。 本教程注重于MCNP输入文件的各个方面。期待读者能由此进入MCNP操作教程。MCNP5的操作手册分成了3卷。第一卷为程序的概述（第一章）和理论（第二章）。第二卷为用户向导，第三章解释了MCNP的所有命令和选项，第四章给出了许多例子，并在第五章描述了MCNP的输出。第三卷是开发向导，仅为MCNP专家提供了该程序的许多技术细节。MCNP文件的记号使用了历史的术语。例如，记号card，早先表示穿孔卡片，应该理解为输入文件的某一行。 对于初学者，操作手册第一卷第一章提供了MCNP的概述，简述了输入文件的准备过程，程序的执行以及对输出的解释。强烈建议阅读这部分内容。对MCNP有一些经验以及学习了MCNP的许多特性之后，也应当不断地浏览第一卷以便对理论有更好的理解。 第二卷无论是对初学者还是专家都是必要的。这部分正式解释所有命令和选项以使MCNP真正成为强大的放射性输运程序。在本教程中有一些页边注指向MCNP5操作手册中详细讨论该主题的页码。 MCNP操作手册综合性很强，因而初学者很难分辨出哪些信息是学习如何使用程序，哪些信息是专业人员需要的？为此，本教程将给初学者介绍MCNP更基础（也更必要）的知识。 1 MCNP输入文件的结构 输入文件具有如右图所示的结构。输入行最多可以有80列（80字符）且命令助记符在前5列内开始。使用自由填充格式（用一个或多个空格分隔一行上的各个条目）且字母可以大写、小写或混合使用。连续输入的行可以在5个空格之后开始或者在上一行的末尾标记一个。输入卡格式的更多细节见3-4到3-7. 1.1 输入文件的注解 给MCNP添加注解是一个好习惯，它能让你和他人能更容易明白你编制了什么样的问题以及使用了何种技巧。注释行以字母C或c加一个空格开头。这一行将被MCNP忽略。此外，一行内$符号后面的任何内容都将被忽略。28页图4给出了一个注释好的输入文件。 2 几何说