摘要：在蒙特卡罗(MCNP)模拟系统α本征值计算中常采用(k,α)回归法。该方法在超临界和浅度次临界系统计算中,可以得到较好的结果,但由于算法本身的局限,在深度次临界问题模拟时并不能给出正确的结果。为了解决蒙特卡罗方法计算深度次临界系统α本征值的问题,本文提出了基于蒙特卡罗瞬态程序(TMCC)计算α本征值的衰变曲线拟合法。该方法解决了计算α本征值本征分布的难点,可以有效地计算动态系统的α本征值。文中利用超临界和浅次临界问题对MCNP中(k,α)回归法和衰变曲线拟合法的计算结果进行了对比验证,两者结果符合较好,证明衰变曲线拟合法可以有效地处理超临界和浅次临界问题。在此基础上,利用实验测得的深次临界情况下的α本征值结果,对衰变曲线拟合法进行了验证。结果显示,衰变曲线拟合法可以有效地计算反应堆α本征值,并可以在深次临界情况下得到准确的计算结果。

摘要：采用三维离散纵标-蒙特卡罗耦合方法(SN-MC耦合方法)对压水堆压力容器的快中子注量率进行计算分析,并与离散纵标方法(SN方法)、蒙特卡罗方法(MC方法)的计算结果以及测量值进行比较。结果表明,SN-MC耦合方法的计算结果和测量值相比偏差在20%以内,满足美国核管会(NRC)法规导则RG1.19对快中子注量率计算方法偏差的要求;当SN-MC耦合方法和MC方法达到相同计数误差水平时,其计算速度比MC方法快2~10倍。

摘要：星载微波部件的微放电效应是导致航天器谐振类设备失谐、噪声电平抬高、输出功率下降,甚至影响通信信道乃至整个微波传输系统彻底失效的瓶颈问题之一。在设计阶段对星载微波部件微放电效应进行精准的评估是减少地面反复试验,避免延误研制周期的重要手段。为了进一步改善现有蒙特卡洛方法的计算准确度问题,文中提出了一种精度更高的计算星载微波部件微放电阈值的蒙特卡罗方法,该方法对参与微放电过程的初始电子进行了动态调整,采用四阶龙格-库塔法推进微波部件中电子的运动轨迹,基于Furman模型描述电子与微波表面相互作用的二次电子发射过程,按照碰撞电子产生的实际二次电子个数及对应能量参与碰撞时刻后的微放电过程,该多粒子-多碰撞过程更加客观、准确地表征了微放电效应发生的物理过程。以平板传输线和同轴传输线为例,文中所提出的方法相对于已有的蒙特卡罗方法计算精度显著提升,同时计算效率优于商用CST的粒子模拟结果。

摘要：基于微扰计算,提出一种新的蒙特卡罗临界搜索方法。该方法仅需要对初始系统进行一次临界计算,利用临界计算结果及微扰计算结果,对有效增殖因子变化曲线进行估计,并以此为基础得到临界搜索的结果。计算结果表明,该方法可有效、准确地对临界搜索问题进行计算,并有效地克服了传统方法的不足。

摘要：改进准静态方法可采用大时间步,减少反应堆时空动力学问题的计算耗时。本文提出了蒙特卡罗改进准静态方法,将两种方法的优势结合,用于新型反应堆的时空动力学问题。基于改进准静态方法的理论框架,研究设计了伴随通量统计、动态参数统计和形状函数计算等相应的蒙特卡罗算法。针对一维两群问题,实现了相应的算法。与确定论程序计算结果的比较表明,蒙特卡罗改进准静态方法是可行的。

摘要：三维离散纵标-蒙特卡罗(SN-MC)耦合方法结合了SN方法计算速度快和MC方法几何描述精确的优点,可以在较短的时间内完成堆腔辐射漏束辐射场计算.以秦山一期反应堆和CAP1400反应堆为研究对象,采用三维SNMC耦合方法进行了堆腔漏束的计算,并和测量值以及其它方法的计算结果进行比较,验证SN-MC耦合方法理论模型和程序的正确性,为后续提高堆腔漏束计算精度和效率提供基础.

摘要：由单个光子在地表介质和NaI探头中的反应轨迹与作用机理以及天然放射性γ能谱的分布规律,建立基于蒙特卡罗方法的随机抽样模拟模型,编制γ能谱探测模拟软件模拟在地空界面上及NaI(Tl)探测器中天然放射性γ射线响应谱线。结果显示,模拟谱线能较好拟合测量谱线。

摘要：在放射性废物测量分拣工作中,为测定废物体的放射性水平,采用蒙特卡罗方法计算废物体的空气吸收剂量率,再结合现场测量的空气吸收剂量率,反推出放射性废物体的活度浓度。并通过与实验值的对比,验证了蒙特卡罗计算废物体活度浓度方法的可靠性。同时采用LabVIEW语言为这种基于蒙特卡罗计算废物体剂量率的方法设计了可视化界面,提供了简明的人机对话,可自动提取计算结果中的各类数据和信息,直接输出单位活度浓度废物体的吸收剂量率。

摘要：随着反应堆的发展,核反应堆设计中的燃料元件趋于多样化。十字螺旋燃料元件便是其中一种,相较于传统的压水堆燃料元件,螺旋状结构元件能够在保证强换热能力的同时维持运行工况下的材料强度和结构完整性,从而提高反应堆安全性和经济性。为了更好描述粒子在燃料组件中的行为,就需对粒子输运方程进行求解。常见求解粒子输运方程方法有确定论和蒙特卡罗方法。相较于确定论方法,蒙特卡罗方法基本可表述任意形状几何。但在目前常见的蒙特卡罗程序中,均未发现有关螺旋曲面几何形状的研究。因此开发了蒙特卡罗程序中螺旋曲面的相关描述方法,并且提出了两种距离求解方法:逼近法和逼近法优化-固定步长调节策略。通过仿真实验比较,发现后者可有效提高计算效率。

摘要：为了提高大型复杂问题的计算效率,提出一种适用于具有多个空间区域表面与复杂曲面型表面结构体的蒙特卡罗接续计算方法。该方法以结构体外边界面作为接续面源进行接续计算,将写源过程的计算结果与接续过程的计算结果之和作为计算的最终结果;该方法通过一次写源计算与多次接续计算,避免直接计算过程中对相同结构的重复计算,大大提升了计算效率。以MCNP程序建立典型反应堆结构计算模型,以该接续计算方法进行4种结构方案的计算,并与直接计算方法的计算结果进行对比。结果表明,该接续计算方法的计算结果与直接计算的计算结果一致,且使用该方法比直接计算方法在效率上取得了约3倍的提升效果。因此,本研究提出的蒙特卡罗接续计算方法对于涉及大量重复计算的大型复杂问题可以取得显著的效率提升。