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MCNP-3B/PC 程序技术说明书 西安交通大学 一九九八年五月 前言 MCNP 是美国 Los Alamos 实验室应用理论物理部(X 部) 的Monte Carlo 小组 （X-6 组） 研制的用于计算复杂三维几何结构中的粒子输运的大型多功能蒙特卡罗程序。 MCNP 可用于计算中子、光子以及中子-光子耦合的输运问题，也可计算临界系统（包 括次临界及超临界）的本征值问题。 MCNP 可以处理任意三维材料结构的问题，栅元的界面可以是平面、二次曲面及某些 特殊的四阶曲面（如椭圆环面）。栅元中的材料可由任意多种同位素组合而成。 MCNP 使用精细的点截面数据。考虑了 ENDF/B-V 库给出的所有中子反应类型。对于 热中子，可选用自由气体及 S( α,β)两种模型处理。对于光子，考虑了相干与非相干散射， 并处理了光电吸收之后可能有的荧光发射及电子对产生后的就地轫致辐射光子。 MCNP 的通用性很强，使用也较容易。它已为用户配置了多种标准形式的源，同时留 有接口，允许用户定义自己的源。为方便用户对几何输入卡的检查，配备了几何绘图程序。 MCNP 的记数部分是精心设计的，除有标准类型的记数外，也为用户准备了接口，用户想 要的任何物理量几乎都能够计算。MCNP 中汇集了非常丰富的降低方差技巧，对截面数据 也进行了广泛的收集。 MCNP 在世界范围内得到广泛应用。MCNP 程序已用于分析物理试验和反应堆设计； 设计核保护无损检测系统、辐射屏蔽和核仪器；计算材料活化和磁聚变中子学；进行临界分 析；从事物理保健问题的研究等等。它可很好地用于跟踪计算、决定辐射剂量、物理实验、 宇宙辐射模拟及辐射探伤研究等。 MCNP-3B 完全是按照美国国家标准学会(ANSI) 的标准FORTRAN77 书写的，以前程序 文本中依附于 Los Alamos 软件及操作系统的内容大都于予以替换。广泛使用可调数组；也 免除了很多原有的限制（如栅元及曲面数的限制等）。因此，MCNP-3B 的可移植性很强， 可以很方便地安装在 CRAY 、IBM 、CDC、VAX 、PRIME 、SIEMENS、RIDGE 、APOLLO 和 SUN 等各类计算机上运行。本程序为我们移植到微机上的版本称为 MCNP-3B/PC 。 MCNP 程序的理论基础及主要参考文献是 Carter 及 Cashwell 的书《Particle-Transport Simulation with the Monte Carlo Method》[2] 。MCNP 程序的必威体育精装版版本是 MCNP-4A[6] 。 i 目 录 第一章 几何描述与处理………………………………………………………………….…1 1.l 栅元(Cell)…………………………………………………………………………………...l 1.1.1 用“交”运算定义栅元…………………………………………………………………2 1.1.2 用“联”运算定义栅元…………………………………………………………………2 1.1.3 用 “余”运算定义栅元………………………………………………………………….3 1.2 曲面(Surface)………………………………………………………………………………5 1.2.1 虚设曲面…..………….………………………………………………………………….6 l.2.2 反射曲面………………………………………………………………………………….6 1.2.3 曲面的描述方法…………………………………………………………………………7 1.3 粒子飞行轨线的计算……………………………………………………………………...7 1.4 体积与面积的计算………………………………………………………………………...8 1.4.1 对称体积与面积的计算…………………………………………………………………8 1.4.2 不可计算的体积与面积…………………………