Nhóm NMTP (Tài liệu lưu hành nội bộ) Hướng dẫn sử dụng MCNP cho hệ điều hành Windows Đặng Nguyên Phương (tổng hợp) TP. Hồ Chí Minh − 10/2013 Mục lục Lời nói đầu 5 1 Giới thiệu về MCNP 6 1.1 Chương trình MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2 Lịch sử của chương trình MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.1 Phương pháp Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.2 Chương trình MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 Dữ liệu hạt nhân và phản ứng của MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.1 Các thư viện dữ liệu được sử dụng . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.2 Các bảng số liệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.4 Cấu trúc của MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.5 Cách thức mô phỏng vận chuyển hạt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.6 MCNPX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2 Cách cài đặt và thực thi MCNP 16 2.1 Cách thức cài đặt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2 Cách thực thi chương trình MCNP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.1 Sử dụng Visual Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.2 Sử dụng câu lệnh trong Command Prompt . . . . . . . . . . . . . . 19 3 Cấu trúc input file của MCNP 22 3.1 Cấu trúc của input file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.1 Initiate-run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.2 Continue-run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.2 Ví dụ cấu trúc input file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.3 Một số lưu ý khi xây dựng input file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4 Định nghĩa hình học 27 4.1 Surface Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.1.1 Các mặt được định nghĩa bởi phương trình . . . . . . . . . . . . . . 27 4.1.2 Macrobody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.2 Chuyển trục tọa độ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.2.1 Coordinate Transformation Card (TRn) . . . . . . . . . . . . . . . 33 4.3 Cell Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1 MỤC LỤC Đặng Nguyên Phương 4.4 Một số card định nghĩa tính chất của cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.4.1 Material Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 4.4.2 Cell Volume Card (VOL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4.4.3 Surface Area Card (AREA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4.5 Lattice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.5.1 Universe & Fill Card (U & FILL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.5.2 Lattice Card (LAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.6 Một số ví dụ khai báo hình học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 4.7 Bài tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 5 Định nghĩa nguồn 41 5.1 Mode Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.2 Các kiểu định nghĩa nguồn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.3 Nguồn tổng quát . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.3.1 Định nghĩa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.3.2 Ví dụ định nghĩa nguồn tổng quát . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5.3.3 Nguồn mặt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.4 Nguồn tới hạn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 5.5 Card ngừng chương trình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.5.1 NPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.5.2 CTME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 5.6 Bài tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 6 Định nghĩa tally 49 6.1 Các loại tally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 6.2 Tally F1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 6.3 Tally F2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 6.4 Tally F4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6.5 Tally F5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6.6 Tally F6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 6.7 Tally F7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 6.8 Tally F8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 6.9 Các card dùng cho khai báo tally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 6.10 FMESHn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 6.11 Lattice Tally Card . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 6.12 Bài tập . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 7 Kĩ thuật giảm phương sai 61 7.1 Mô phỏng không tương tự (non-analog) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 7.2 Các kĩ thuật giảm phương sai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 2 MỤC LỤC Đặng Nguyên Phương 7.3 Geometry splitting and Russian roulette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 7.4 Energy splitting/roulette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 7.5 Weight cutoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 7.5.1 Cutoff Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 7.5.2 ELPT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 7.6 Weight windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 7.7 Exponential transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 7.8 Physics Cards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 7.9 Forced collisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7.10 Bremsstrahlung biasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 7.11 Neutron-induced photon production biasing . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 7.12 Correlated sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 7.13 DXTRAN spheres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 8 Cách đọc ouput file của MCNP 72 8.1 Các bảng thông tin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 8.2 Độ chính xác của kết quả và các nhân tố ảnh hưởng . . . . . . . . . . . . . 75 8.3 Đánh giá thống kê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 8.3.1 Sai số tương đối . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 8.3.2 Figure of Merit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 8.3.3 Variance of Variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 8.3.4 Probability Density Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 8.4 Các kiểm định thống kê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 9 Sử dụng chương trình Visual Editor 81 9.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 9.2 Một số file chính của Visual Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 9.3 Các menu chính . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 9.4 Hiển thị đồ họa của input file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 9.5 Chỉnh sửa input file bằng Visual Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 9.5.1 Cửa sổ Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 9.5.2 Cửa sổ cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 9.5.3 Khai báo vật liệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 9.5.4 Khai báo importance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 9.5.5 Chuyển trục . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 9.6 Một số đồ họa 2D đặc trưng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 9.6.1 Hiển thị vết của hạt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 9.6.2 Đồ thị tally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 9.6.3 Đồ thị tiết diện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 9.7 Đồ họa 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 3 MỤC LỤC Đặng Nguyên Phương 9.7.1 Ảnh 3D Ray Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 9.7.2 Ảnh động học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Lời kết 99 Tài liệu tham khảo 100 A Bảng tính chất các nguyên tố 101 B Một số vật liệu thông dụng 105 C Bộ hệ số chuyển đổi thông lượng sang liều 110 D Ma trận quay trục tọa độ 111 4 Lời nói đầu Nhận thấy nhu cầu tìm hiểu về chương trình MCNP của các thành viên mới tham gia vào nhóm NMTP là khá lớn, trong khi một số thành viên cũ có kinh nghiệm đã rời khỏi nhóm để tiếp tục cho những mục tiêu cao hơn của mình. Do đó tập tài liệu Hướng dẫn sử dụng MCNP cho hệ điều hành Windows được biên soạn nhằm mục đích giúp cho các bạn thành viên mới có thể tiếp cận với chương trình mô phỏng MCNP một cách dễ dàng và thuận tiện hơn. Tài liệu này được hình thành từ việc tổng hợp các luận văn cũng như ghi chép của các thành viên trong nhóm NMTP (http://nmtp.wikispaces.com/) với mục đích hệ thống hoá kiến thức lẫn kinh nghiệm thu được sau hơn 5 năm làm việc với chương trình MCNP. Phần lớn nội dung của tài liệu này đều được lấy từ các tài liệu MCNP Manual (vol I, II, III). Nội dung của tài liệu tập trung vào 3 mục tiêu chính: • Hướng dẫn cách cài đặt và thực thi chương trình MCNP. • Cách viết một input file đơn giản. • Cách đọc các bảng số liệu thống kê, nhận xét độ tin cậy của các kết quả thu được từ MCNP. Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thành viên trong nhóm đặc biệt là cô Trương Thị Hồng Loan và các thành viên Nguyễn Đức Chương, Trần Ái Khanh, Đặng Trương Ka My, Đỗ Phạm Hữu Phong, Phan Thị Quý Trúc, Lê Thanh Xuân vì những bài dịch và ghi chép vô cùng quý giá góp phần tạo nên tài liệu này. Hi vọng các bạn sinh viên và học viên cao học khoá sau sẽ thu thập được những kiến thức quý giá giúp cho việc thực hiện luận văn của mình được thành công tốt đẹp. Do tài liệu được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót về nội dung cũng như hình thức. Tác giả hoan nghênh mọi ý kiến đóng góp, sửa chữa, bổ sung giúp tài liệu này ngày càng hoàn thiện hơn. Đặng Nguyên Phương 5 Chương 1 Giới thiệu về MCNP 1.1 Chương trình MCNP MCNP (Monte Carlo N–Particle) là chương trình ứng dụng phương pháp Monte Carlo để mô phỏng các quá trình vật lí hạt nhân đối với neutron, photon, electron (các quá trình phân rã hạt nhân, tương tác giữa các tia bức xạ với vật chất, thông lượng neutron, ). Chương trình ban đầu được phát triển bởi nhóm Monte Carlo và hiện nay là nhóm Transport Methods Group (nhóm XTM) của phòng Applied Theoretical & Computational Physics Division (X Division) ở Trung tâm thí nghiệm quốc gia Los Alamos (Los Alamos National Laboratory – Mỹ). Trong mỗi hai hoặc ba năm họ lại cho ra một phiên bản mới của chương trình. Đây là một công cụ tính toán rất mạnh, có thể mô phỏng vận chuyển neutron, photon và electron, và giải các bài toán vận chuyển bức xạ 3 chiều, phụ thuộc thời gian, năng lượng liên tục trong các lĩnh vực từ thiết kế lò phản ứng đến bảo vệ bức xạ và vật lý y học với các miền năng lượng neutron từ 10-11 MeV đến 20 MeV và các miền năng lượng photon và electron từ 1 keV đến 1000 MeV. Chương trình này là công cụ mô phỏng được thiết lập rất tốt cho phép người sử dụng xây dựng các dạng hình học phức tạp và mô phỏng dựa trên các thư viện hạt nhân. Sự phức tạp của tương tác photon cũng được xử lý trong chương trình MCNP. Chương trình điều khiển các quá trình này bằng cách gieo số theo quy luật thống kê cho trước và mô phỏng được thực hiện trên máy tính vì số lần thử cần thiết thường rất lớn. MCNP có khoảng 44.000 dòng FORTRAN và 1000 dòng lệnh C, trong đó có khoảng 400 chương trình con. Ngày nay, tại Los Alamos có khoảng 250 người dùng và trên thế giới có hơn 3000 người dùng trong hơn 200 cơ sở ứng dụng. Chương trình MCNP được cung cấp tới người dùng thông qua Trung tâm Thông tin An toàn Bức xạ (Radiation Safety Information Computational Center – RSICC) ở Oak Ridge, Tennessee và ngân hàng dữ liệu của Nuclear Energy Agency (NEA/OECD) ở Pari, Pháp. 6 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ MCNP Đặng Nguyên Phương Ở Việt Nam, trong những năm gần đây các tính toán bằng chương trình MCNP đã được triển khai ở Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, Trung tâm Nghiên cứu & Triển khai Công nghệ Bức xạ TPHCM, Viện Khoa học & Kỹ thuật hạt nhân Hà Nội, Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam,. Những tính toán này tập trung chủ yếu trong các lĩnh vực tính toán tới hạn lò phản ứng và phân bố trường liều bức xạ. 1.2 Lịch sử của chương trình MCNP 1.2.1 Phương pháp Monte Carlo Phương pháp Monte Carlo là tên gọi để chỉ nhóm các thuật toán sử dụng việc lấy mẫu ngẫu nhiên để thu được lời giải cho bài toán đặt ra. Tên gọi của phương pháp này được đặt theo tên của một thành phố ở Monaco, nơi nổi tiếng với các sòng bạc, có lẽ là do phương pháp này dựa vào việc gieo các số ngẫu nhiên, tuy nhiên việc gieo số ngẫu nhiên để giải các bài toán đã xuất hiện từ rất lâu rồi. Một trong những bài toán đầu tiên có sử dụng phương pháp gieo ngẫu nhiên đó là bài toán Cây kim Buffon được đưa ra vào năm 1772. Tới khoảng giữa thế kỉ 19, một số người đã thực hiện các thí nghiệm, mà trong đó họ ném một cây kim trong một một cách tình cờ lên trên một tấm bảng theo các đường thẳng song song và đã suy ra giá trị của π từ việc đếm các điểm giao nhau giữa các cây kim và các đường. Vào năm 1899, Lord Rayleigh chỉ ra rằng một bước đi ngẫu nhiên một chiều không có vật hấp thụ có thể cung cấp một lời giải xấp xỉ cho một phương trình vi phân parabolic. Năm 1931, Kolmogorov chỉ ra mối liên hệ giữa các quá trình ngẫu nhiên Markov và các phương trình vi tích phân tất định. Vào đầu thế kỉ 20, các trường dạy thống kê ở Anh đã đưa vào một lượng nhỏ các công trình Monte Carlo khá đơn giản. Hầu hết trong số này chỉ để dạy học sinh và ít khi được sử dụng cho công việc nghiên cứu hoặc khám phá. Phương pháp Monte Carlo chỉ được thực sự sử dụng như một công cụ nghiên cứu khi việc chế tạo bom nguyên tử được nghiên cứu trong suốt thời kì chiến tranh thế giới lần thứ hai. Công việc này đòi hỏi phải có sự mô phỏng trực tiếp các vấn đề mang tính xác suất liên quan đến sự khuếch tán neutron ngẫu nhiên trong vật liệu phân hạch. Vào tháng 11/1947, John von Neumann đã gửi một lá thư cho Robert Richtmyer, lãnh đạo của Bộ phận Lý thuyết tại Los Alamos, đề nghị sử dụng phương pháp thống kê để giải các bài toán khuếch tán và hệ số nhân của neutron trong các thiết bị phân hạch. Cùng năm đó, Fermi phát minh ra một thiết bị cơ khí tên là FERMIAC theo dõi sự phát triển của neutron trong các vật liệu phân hạch bằng phương pháp Monte Carlo. Cũng vào khoảng năm 1948, Fermi, Metropolis và Ulam thu được ước lượng của phương pháp Monte Carlo 7 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ MCNP Đặng Nguyên Phương cho trị riêng của phương trình Schrodinger. Năm 1954, tuyển tập báo cáo về phương pháp Monte Carlo đầu tiên được viết bởi Herman Kahn và cuốn sách đầu tiên được xuất bản bởi NXB Cashwell & Everett vào năm 1959. Vào khoảng năm 1970, những lý thuyết mới phát triển về độ phức tạp của tính toán bắt đầu cung cấp độ chính xác hơn và cơ sở lý luận thuyết phục cho việc sử dụng phương pháp Monte Carlo. Ngày nay, cùng với sự phát triển của máy tính điện tử, các phương pháp Monte Carlo ngày càng được áp dụng rộng rãi trong các nghiên cứu khoa học và công nghệ, đặc biệt là công nghệ hạt nhân. 1.2.2 Chương trình MCNP Tại Trung tâm thí nghiệm quốc gia Los Alamos, phương pháp Monte Carlo đã được bắt đầu ứng dụng từ những năm 1940, và chương trình MCNP là một trong những sản phẩm ra đời từ việc ứng dụng này. Tiền thân của nó là một chương trình Monte Carlo vận chuyển hạt mang tên là MCS được phát triển tại Los Alamos từ năm 1963. Tiếp theo MCS là MCN được viết năm 1965. Chương trình MCN có thể giải bài toán các neutron tương tác với vật chất hình học 3 chiều và sử dụng các thư viện số liệu vật lý. MCN được hợp nhất với MCG (chương trình Monte Carlo gamma xử lý các photon năng lượng cao) năm 1973 để tạo ra MCNG – chương trình ghép cặp neutron-gamma. Năm 1973, MCNG được hợp nhất với MCP (chương trình Monte Carlo photon với xử lý vật lý chi tiết đến năng lượng 1 keV) để mô phỏng chính xác các tương tác neutron-photon và trở thành MCNP từ đó. Mặc dù đầu tiên MCNP có nghĩa là Monte Carlo neutron-photon song hiện nay nó lại mang ý nghĩa là Monte Carlo N hạt, ở đây N có thể là neutron, photon và electron. Các phiên bản của MCNP • MCNP3 được viết lại hoàn toàn và công bố năm 1983. MCNP3 là phiên bản đầu tiên được phân phối quốc tế. Các phiên bản tiếp theo MCNP3A và 3B lần lượt được ra đời tại phòng thí nghiệm quốc gia Los Almos trong suốt thập niên 1980. • MCNP4 được công bố năm 1990, cho phép việc mô phỏng được thực hiện trên các cấu trúc máy tính song song. MCNP4 cũng đã bổ sung vận chuyển electron. • MCNP4A được công bố năm 1993 với các điểm nổi bật là phân tích thống kê được nâng cao, nhiều tải đặt bộ xử lý được phân phối để chạy song song trên cụm các trạm (workstation). 8 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ MCNP Đặng Nguyên Phương • MCNP4B được công bố năm 1997 với việc tăng cường các quá trình vật lý của photon và đưa vào các toán tử vi phân nhiễu loạn, • MCNP4C được công bố năm 2000 với các tính năng của electron được cập nhật, xử lý cộng hưởng không phân giải, • MCNP4C2 có bổ sung thêm các đặc trưng mới như hiệu ứng quang hạt nhân và các cải tiến cửa số trọng số, được công bố năm 2001. • MCNP5 được công bố vào năm 2003 cùng với việc cập nhật các quá trình tương tác mới chẳng hạn như các hiện tượng va chạm quang hạt nhân, hiệu ứng giãn nở Doppler, • Ngoài ra còn có thêm phiên bản MCNPX với các mức năng lượng và chủng loại hạt được mở rộng. 1.3 Dữ liệu hạt nhân và phản ứng của MCNP 1.3.1 Các thư viện dữ liệu được sử dụng MCNP sử dụng các thư viện số liệu hạt nhân và nguyên tử năng lượng liên tục. Các nguồn cung cấp dữ liệu hạt nhân chủ yếu cho MCNP gồm có: • The Evaluated Nuclear Data File (ENDF) • The Evaluated Nuclear Data Library (ENDL) • The Activation Library (ACTL) • Applied Nuclear Science (T–2) Group tại Phòng thí nghiệm Los Alamos. Các dữ liệu hạt nhân được xử lý theo định dạng thích hợp đối với MCNP bằng chương trình NJOY. 1.3.2 Các bảng số liệu Các bảng số liệu hạt nhân được cho đối với các tương tác neutron, các tương tác photon và các tương tác photon được tạo ra do neutron, phép đo liều hay kích hoạt neutron và tán xạ nhiệt S(α, β). Mỗi bảng số liệu có trong MCNP được lập danh sách trong file xsdir. Những người sử dụng có thể lựa chọn các bảng số liệu đặc thù qua các kí hiệu nhận dạng duy nhất đối với mỗi bảng ZAID. Các kí hiệu nhận dạng này có chứa số nguyên tử Z, số khối A và kí hiệu xác nhận thư viện ID. 9 [...]... thi MCNP 2.1 Cách thức cài đặt Trong phần này tác giả xin hướng dẫn cách cài đặt phiên bản MCNP5 .1.4: • Mở đĩa cài đặt MCNP5 , vào thư mục MCNP\ MCNP_Win\Windows_Installer, chạy chương trình setup.exe để cài chương trình MCNP5 Bấm Next để giữ nguyên các mặc định • Sau khi đã cài đặt xong chương trình MCNP5 , trở ra ngoài ổ đĩa, và vào trong thư mục MCNP_ MCNPX_Win_Data\Disk1, chạy file setup.exe để chạy chương. .. Start → All Programs → Accessories → Command Prompt • Sử dụng lệnh cd để di chuyển đến ổ đĩa chứa chương trình MCNP Ví dụ: cd c: \mcnp (trong trường hợp thư mục mcnp nằm ở ổ đĩa d: thì ta chuyển ổ đĩa bằng cách gõ d: và bấm enter ) • Thực thi chương trình MCNP bằng cách gõ lệnh mcnp (trong trường hợp sử dụng chương trình MCNP5 thì gõ lệnh mcnp5 ) Ví dụ: mcnp inp=file1 outp=file1o runtpe=file1r Trong đó inp... Khai báo các đường dẫn tới file xsdir trong thư mục MCNPDATA như trong Hình 2.1 rồi chọn Apply 2.2 2.2.1 Cách thực thi chương trình MCNP Sử dụng Visual Editor • Chạy chương trình Visual Editor bằng cách nhấp đôi chuột vào vised.exe trong thư mục bin hoặc vào Start → All Programs → MCNP5 → VisEd 16 CHƯƠNG 2 CÁCH CÀI ĐẶT VÀ THỰC THI MCNP Đặng Nguyên Phương Hình 2.1: Khai báo đường dẫn cho xsdir • Mở... vào tally kết quả, các bảng thống kê Cuối mỗi lịch sử hạt, chương trình sẽ kiểm tra các điều kiện kết thúc (số lịch sử hạt, thời gian chạy chương trình, ) có thỏa hay chưa Nếu thỏa, MCRUN sẽ kết thúc và kết quả sẽ được in ra 1.6 MCNPX MCNPX là một phiên bản mở rộng của MCNP được phát triển từ phòng thí nghiệm quốc tế Los Alamos (Mỹ) với khả năng mô phỏng được nhiều loại hạt hơn MCNPX được phát triển... thi chương trình MCNP cho DOS Cách thức thực hiện như sau: • Mở trình soạn thảo text (notepad, wordpad) • Gõ vào các dòng lệnh thực thi MCNP, ví dụ mcnp n=file1 ip • Lưu lại file text dưới tên có đuôi bat (ví dụ run _mcnp. bat) vào trong thư mục có chứa MCNP 19 CHƯƠNG 2 CÁCH CÀI ĐẶT VÀ THỰC THI MCNP Đặng Nguyên Phương Hình 2.5: Giao diện trên nền DOS của MCNP • Nhấp đôi chuột vào file vừa tạo để chạy chương. .. quá trình chạy chương trình • Ngoài ra, ta có thể khai báo tắt bằng cách sử dụng option name Ví dụ: mcnp name=file1, chương trình sẽ tự động chạy file file1 và tạo ra file output, runtpe bằng cách thêm vào các kí tự ’o’, ’r ’ ngay sau tên của file input (trong trường hợp này hai file đó sẽ có tên là file1o và file1r ) • Ta có thể viết tắt tên các option bằng cách sử dụng kí tự đầu tiên Ví dụ: mcnp. .. hiển thị màu 18 CHƯƠNG 2 CÁCH CÀI ĐẶT VÀ THỰC THI MCNP 2.2.2 Đặng Nguyên Phương Sử dụng câu lệnh trong Command Prompt Command Prompt là một cửa sổ dòng lệnh DOS chạy trên nền Windows cho phép bạn thực hiện các dòng lệnh như trong DOS Bên cạnh việc sử dụng Visual Editor, MCNP còn có thể được thực thi thông qua việc nhập các lệnh thông qua việc sử dụng ứng dụng này Cách thức thực thi MCNP trong Command... mục MCNP_ MCNPX_Win_Data\Disk1, chạy file setup.exe để chạy chương trình cài đặt thư viện cho MCNP5 • Đã hoàn tất việc cài đặt MCNP5 , nếu không có thay đổi gì thì file thực thi chương trình sẽ mặc định nằm trong C:\Program Files\LANL \MCNP5 \bin, trong thư mục này nhấp đôi chuột vào vised.exe để chạy chương trình MCNP5 Cách khai báo đường dẫn vào thư viện dữ liệu như sau: • Trên thanh công cụ, chọn Data... hay thứ cấp, hình xuyến, dạng lưới Nó sử dụng dữ liệu tiết diện liên tục với các mô hình vật lý cho năng lượng mở rộng trên 150 MeV Bảng 1.1 liệt kê các loại hạt được mô phỏng bởi MCNPX Trong trường hợp khai báo các phản hạt thì ta đặt dấu trừ (−) phía trước kí hiệu hạt 13 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ MCNP Đặng Nguyên Phương Bảng 1.1: Các loại hạt được mô phỏng trong MCNPX IPT Loại hạt Kí hiệu Khối lượng... được sử dụng và IDES=0) Sau khi hạt qua mặt biên hoặc sau khi quá trình va chạm đã được khảo sát, hạt sẽ tiếp tục được tính khoảng cách đến mặt biên kế tiếp và cứ như thế tiếp diễn Khi hạt bị mất trong quá trình va chạm hoặc trong các quá trình tính toán giảm phương sai, chương trình sẽ kiểm tra xem có còn hạt thứ cấp nào được tạo ra trong quá trình mô phỏng hạt đó hay không, nếu không còn thì lịch sử . 938.2723 1. 0 ∞ 9 anti-proton H 938.2723 1. 0 ∞ 10 lambda 0 l 11 15.684 1. 0 2.63 10 10 11 sigma + + 11 89.37 1. 2676 7.99 10 11 12 sigma − − 11 97.436 1. 2676 1. 479 10 10 13 cascade 0 X 13 14.9 1. 0. 1. 0 2.9 10 10 14 cascade − Y 13 21. 32 1. 4082 1. 64 10 10 15 omega − O 16 72.45 1. 7825 8.22 10 11 16 lambda + c C 2285.0 2.4353 2.06 10 13 17 cascade + c ! 2465 .1 2.6273 3.5 10 13 18 cascade − c !. 18 69.3 1. 9923 1. 05 10 12 26 D − @ 18 64.5 1. 0 4 .15 10 13 27 D + s F 19 68.5 2.098 4.67 10 13 28 B + G 5278.7 5.626 1. 54 10 12 29 B 0 B 5279.0 1. 0 1. 5 10 12 30 B 0 s Q 5375 1. 0 1. 34 10 12 Ion