آموزش mcnp-درس 1: مقدمه ای درباره MCNP

کد مونت کارلو چطور کار میکند؟

اساس روش محاسبه  شبیه سازی مونت کارلو برای محاسبات نوترونی با توجه به سرشت کاتوره ای  برهمکنش های هسته ای ، بسیار واقعی و دور از تقریب‌ ها و خطاهای موجود است. در این روش تمامی فرآیندها مطابق با آنچه در عالم واقع رخ می‌دهد، دنبال می‌شود و احتمال هر رویداد با توجه به داده‌های تجربی، در قالب سطح مقطع، تعیین می‌شود. این کد ترابرد نوترون، فوتون، الکترون (در نسخه های MCNP4C) را در هر نوع هندسه سه بعدی دنبال کرده و نتایج ترابرد ذره را بصورت تابعی از انرژی ارائه می‌دهد. MCNP یک کد چند منظوره مستقل از زمان است که هر ترکیبی از ذرات را به روش مونت‌کارلو و در یک شکل هندسی دلخواه شبیه‌‌سازی می‌کند. این کد قابلیت‌های زیادی در توصیف شکل‌های هندسی چشمه، چشمه‌های بحرانی، سطحی و قابلیت‌های گرافیکی نمایش هندسه مسئله و جواب‌ها و دسترسی آن به مجموعه وسیعی از اطلاعات کتابخانه‌ای همچنین مشخص کردن نوع خواسته‌های کاربر(تالی ها) را دارا می‌باشد.

خواسته‌ها همان نتایجی است که کاربر از برنامه انتظار دارد.

محاسبات ترابرد نوترون در مونت کارلو:

اولین گام برای محاسبات ترابرد نوترون دانستن داده‌های هسته‌ای مختلف از قبیل سطح مقطع بر هم کنش‌ها است. اگر ترابرد توأم نوترون- گاما انجام شود لازم است که انرژی و جهت گسیل پرتوهای گاما حاصل از برهم کنش‌های نوترون نیز تعیین شود. در کد MCNP، نوترون توسط چشمه یا در اثر برهم کنش‌های (n,2n) و یا شکافت تولید می‌شود.

سطح مقطع‌های نوترون از کتابخانه‌هایی مانندENDF/B11 و ENDL16 استخراج می‌شود. سطح مقطع‌های موجود در ENDF/B به صورت‌ خام ذخیره شده‌اند و کدهای جانبی مختلفی برای پردازش و آماده کردن آنها جهت انجام محاسبات تدارک دیده شده است. استخراج سطح مقطع از بایگانی ENDF/B، توسط کد  MERGER  SIGMA117  و  LINEAR15  و پردازش و آماده‌سازی آن برای دمای ۳۰۰ درجه کلوین‚با استفاده از کدهای RESEND9 انجام می‌شود. سطح مقطع‌های موجود نوترون در MCNP، و در ویرایش ۴c، برای تعداد محدودی از عناصر، به حدود MeV100 می‌رسد.