JMCT软件的自动源偏倚抽样功能及其应用

介绍JMCT（J Monte Carlo Transport）软件的多群中子伴随输运功能以及基于伴随通量的自动源偏倚抽样功能.对某商用压水堆屏蔽模型的模拟计算表明,采用自动源偏倚后,JMCT的模拟结果与实验值符合较好,比MCNP程序采用几何重要性方法的计算效率大幅提高.     

变分累积展开方法中确定相变点的新方法

在计算有限温度SU(2)格点规范模型Polyakov线的过程中,考虑到变分累积展开法中有限距离相互作用效应与Monte Carlo中的有限体积效应的相似性,采用了新的方法来确定相变点.与已有的方法以及Monte Carlo模拟给出的结果比较,新方法给出的结果更接近Monte Carlo结果.     

有伴随表示的SU(3)纯规范场格点模型相结构的变分研究

本文报告了有伴随表示的SU(3)纯规范场格点模型相结构的变分研究. 所求得的相变都是一级相变. 相变线的形状与Monte Carlo方法给出的结果也大致符合.     

Monte Carlo方法计算快中子在样品中多次散射和通量衰减修正因子

本文叙述计算快中子在样品中自吸收通量衰减因子以及(n,γ)和(n,n')反应多次散射修正因子的Monte Carlo方法数学处理过程。     

航天器表面环境散射返回流TPMC模拟

介绍试验粒子Monte Carlo(test particle Monte Carlo,TPMC)方法,并采用该方法对4种航天器表面出气分子形成的环境散射返回流进行数值模拟.其中,圆球出气表面的计算结果与已有的DSMC(direct simulation Monte Carlo)结果一致,验证了方法的正确性.此外,对不同出气和来流条件下圆形平板、凸半球和凹半球3种航天器简化表面出气分子形成的环境散射返回流进行计算,结果表明:出气表面外形是影响返回通量比的一个重要因素;圆形平板和凹半球出气表面的返回通量比远大于凸半球表面的;凹半球表面的出气分子会直接和出气表面碰撞形成直接流污染,且其量级远大于返回流污染.因此,在航天器设计中尽可能使用凸形表面作为敏感的出气表面可以有效降低出气分子污染.     

~(60)Co和高能电子在硅中NIEL的Monte Carlo计算

本文提出了计算高能电子和 非电离能量损失 (NIEL)的 Monte Carlo方法 ,首次利用 Monte Carlo方法计算了高能电子和 6 0 Co 的 NIEL.给出了电子和 6 0 Co 在半导体硅材料中产生的 NIEL和缺陷分布 .计算结果与文献的比较表明模型是合理的 .     

路径积分Monte Carlo方法与非线性随机振动

给出了一种求解非线性随机振动问题的新方法-基于路径积分表述的Monte Carlo方法。受白噪声激励的非线性系统的各响应统计值被表成路径积分形式,并采用Monte Carlo方法进行计算。讨论了应用方面的问题,并计算了两个实例。     

60Coγ和高能电子在硅中NIEL的Monte Carlo计算

本文提出了计算高能电子和γ非电离能量损失(NIEL)的Monte Carlo方法,首次利用Monte Carlo方法计算了高能电子和⁶⁰Coγ的NIEL.给出了电子和⁶⁰Coγ在半导体硅材料中产生的NIEL和缺陷分布.计算结果与文献的比较表明模型是合理的.     

多失效模式光电系统可靠性建模分析方法北大核心CSCD

系统可靠性建模分析是开展可靠性分配、预计、故障树分析及可靠性优化设计的基础。介绍了一种光电系统可靠性建模分析方法,针对光电系统中部分分系统具有多种失效模式且各失效模式均服从指数分布的特点,依据齐次马尔科夫理论,采用马尔科夫状态转移图方法建立了产品的可靠性模型,并给出解析表达式、数值计算方法和Monte Carlo仿真方法。最后,将其应用于某机载光电系统供电回路的实例分析中。采用两种计算方法及Monte Carlo仿真方法分别进行计算,并将结果进行对比分析,证明了该方法的正确性及可行性。     

连续光在生物组织中能流率分布的漫射近似和模拟

分析了半无限大介质漫射近似不同边界条件的镜像光源结构,用镜像光源的方法给出了连续光入射时稳态能流率分布的漫射近似表达式,并用Monte Carlo方法对能流率分布进行模拟,分析了两种模型能流率分布的特点及其形成的机理;用Monte Carlo模拟结果检验了能流率分布漫射近似的精度,结果表明:漫射近似采用EBC边界条件的结果有较高的精度和计算较简单等优点,为能流率分布的快速准确计算提供了依据.     

连续能量共轭加权蒙特卡罗动态参数计算

本文开展基于连续能量共轭加权蒙特卡罗的堆芯动态参数计算研究,这些参数主要包括缓发中子有效份额、瞬发中子代时间和瞬发中子衰减常数,在目前普遍采用的迭代裂变概率（IFP）的基础上,扩展原有IFP方法中共轭通量的选择,比较径迹长度估计、碰撞估计、吸收估计和tally记数估计的差别,及协方差和方差权重计算.同时,给出多个概率区间的动态参数分布范围,对迭代裂变概率法进行深入的研究,对比并给出下一代事件估计计数和不同中间代迭代裂变概率估计计数对计算结果的影响,从中得出合适的迭代代数.相关程序在计算完成后自动输出各种粒子分布状况统计.     

A hybrid (Monte Carlo/deterministic) approach for multi-dimensional radiation transport

A novel hybrid Monte Carlo transport scheme is demonstrated in a scene with solar illumination, scattering and absorbing 2D atmosphere, a textured reflecting mountain, and a small detector located in the sky (mounted on a satellite or a airplane). It uses a deterministic approximation of an adjoint transport solution to reduce variance, computed quickly by ignoring atmospheric interactions. This allows significant variance and computational cost reductions when the atmospheric scattering and absorption coefficient are small. When combined with an atmospheric photon-redirection scheme, significant variance reduction (equivalently acceleration) is achieved in the presence of atmospheric interactions.     

基于共轭离散纵标的减方差方法

对于深穿透类型的屏蔽计算,为了得到较为可信的统计结果,蒙特卡罗方法(MC方法)需要模拟大量的粒子,巨大的计算时间是其存在的主要问题。源偏倚和权窗技巧能够有效降低深穿透问题的计数误差。开展了基于共轭离散纵标(SN)的MC减方差方法研究,根据SN方法的共轭注量率计算并生成了源偏倚和权窗参数,编写了JMCT程序的源抽样子程序,并且在秦山一期测量值基础上进行了验证,成功应用到CAP1400压力容器快中子注量率和堆腔中子和光子剂量率计算中。数值结果表明,对于深穿透屏蔽计算问题,和无偏的MC方法相比,基于共轭SN的MC减方差方法能够在保证结果精度的前提下,提高计算效率1~2个量级。     

SN共轭函数用于蒙特卡罗粒子输运自动减方差的研究

基于S_N输运计算平台ARES编制了三维共轭输运计算模块,根据一致性共轭驱动重要性抽样方法自动生成减方差参数,用于加速MCNP5计算.数值结果表明,自动生成的减方差参数可有效提高蒙特卡罗计算效率,并保证结果无偏.自动减方差技术利用S_N共轭函数可更经济准确的估计粒子重要性,避免手动估算减方差参数的复杂工作,对于复杂屏蔽问题的蒙特卡罗计算具有较好的应用前景.     

非定常辐射输运问题的蒙特卡罗自适应偏倚抽样

用蒙特卡罗(MC)方法模拟高温、高压、多介质、大变形辐射输运问题时,由于网格体积悬殊,导致各网格通量的统计误差涨落很大,随着时间步的增加,误差积累甚至会导致计算结果失真.为此,发展了针对全局网格计算的源偏倚抽样技巧.用于源偏倚抽样的价值函数基于上个时间步各网格通量及误差,通过加权构造产生,它比传统MC通过解伴随方程获取价值的性价比要高得多.数值试验表明,全局源偏倚抽样通过自适应分配当前时间步各网格的粒子数,有效地降低了当前步重要网格通量误差. 关键词： 非定常 辐射输运 蒙特卡罗 源偏倚抽样     

基于MCNP多群伴随计算与正算分析的比较

为研究MCNP伴随计算与正算的一致性及其差异, 利用3个模型作为算例进行比较计算, 并对其结果进行分析。 模型I的计算结果表明, 伴随计算与正算结果基本一致, 而且伴随计算的FOM值大约为正算的2倍左右; 模型Ⅱ研究了伴随计算对不同材料的适用性, 结果显示, 在散射截面较大的情况下, 伴随计算的通量与正算通量的差异在20%左右, 而且正算的FOM值比伴随计算的大; 模型Ⅲ研究了伴随在产生重要函数中的应用, 并与权窗进行比较, 经分析, 虽然它们产生重要函数的机制不同, 但所得函数的性质基本相同, 而且使用伴随重要函数的FOM值大约是使用权窗的1.5倍。 In order to investigate the agreement and difference between adjoint and forward calculations with Monte Carlo method, three models have been simulated, and the calculated results are compared and analyzed. First, the comparison shows that the calculated results of the adjoint calculation are basically consistent with those of the forward calculation in modelⅠ. The FOM value of adjoint calculation is about two times of the value of forward calculation. Second, it is investigated with modelⅡ that the applicability of the adjoint calculation for the different materials, and the results show that the difference is about 20% for the case of strong scattering between the adjoint calculation and forward calculation. The FOM value of the forward calculation is larger than that of the adjoint calculation. Finally, the important function is generated by the adjoint calculation in model Ⅲ, and the results are compared with ones of the weight window game. Although their important functions are produced by different mechanisms, the values of functions are in agreement with each other, and the FOM value of ajoint calculation is about 1.5 times of the value from the weight windows.     

Stochastic confinement and dimensional reduction (II). Three-dimensional SU(2) lattice gauge theory

We study 3-dimensional SU(2) lattice gauge theory with respect to dimensional reduction. By Monte Carlo calculations we find that this reduction is valid to a good approximation (within ≈10%). The adjoint string tension is found to scale approximately. We also compare the adjoint string tension with a string theory.     

堆外探测器响应函数三维空间分布计算

堆外探测器响应函数代表了堆芯活性区各组件对堆外探测器计数率的贡献,反映了堆芯功率分布与探测器计数率的关系。研究了三维离散纵标法(SN)程序TORT的共轭输运方法,并开发相应的处理程序,实现了柱坐标下的三维共轭中子注量率到压水堆各燃料组件响应函数的转换。并基于CAP1400核电厂反应堆模型,分析了其堆外探测器响应函数空间分布的特性,与采用TORT多次正向输运计算结果进行了对比分析,两者符合较好。通过本文研究,实现了压水堆核电厂堆外探测器响应函数的三维空间分布计算。     

蒙特卡罗粒子输运问题的全局降方差方法

精确获得中子通量的时间-空间-能量精细分布对于一类非定常粒子输运蒙特卡罗模拟至关重要.以零方差理论为基础,采取化整为零的策略,把蒙特卡罗方法与离散纵标方法相耦合,用近似重要函数指导蒙特卡罗模拟,给出一种实现蒙特卡罗全局降方差的计算方案.数值算例表明,该计算方案获得了全局降方差的效果.     

Calculation of Prompt Fission Neutron Lifetimes by the Monte Carlo Method

An algorithm for calculation of prompt fission neutron lifetimes in a nuclear reactor by the Monte Carlo method is described. Evaluation of the importance function is carried out with solution of the neutron transport equation without solving the adjoint equation. The results of the prompt neutron lifetime calculations performed within some critical experiments are presented and compared with the experimental results.