基于MC的辐射场快速计算程序设计与验证

摘要

针对当前核电厂辐射场剂量计算需求,基于蒙特卡罗方法,跟踪模拟粒子输运与碰撞过程,对辐射场快速计算方法进行研究,采用分裂、轮盘赌、偏倚抽样等三类减方差技巧加速收敛;同时采用MPI进行并行加速,设计并验证辐射场计算程序NPTS;选取15个MCNP5自带的临界基准题,较为全面地考察该程序在临界计算方面的正确性,选取4个固定源计算例题,验证固定源问题处理的正确性,同时对并行效率进行验证分析。结果表明:选取的临界基准题Keff相对偏差小于5‰,4个固定源基准题模型的中子伽马能谱与MCNP5程序基本一致,验证了粒子输运的精准性;而且计算效率优于MCNP5程序,计算选取模型百核并行效率高于95%,缩短了程序计算时间,为建立核与辐射防护剂量快速计算体系提供参考和依据。