Nhóm NMTP (Tài liệu lưu hành nội bộ) Hướng dẫn sử dụng MCNP cho hệ điều hành Windows Hướng dẫn sử dụng MCNP cho hệ điều hành Windows Đặng Ngun Phương TPHCM − 06/2015 “Computers are useless They can only give you answers.” — Pablo Picasso (1968) MỤC LỤC Lời nói đầu Giới thiệu MCNP 1.1 Chương trình MCNP 1.2 Lịch sử chương trình MCNP 1.2.1 Phương pháp Monte Carlo 1.2.2 MCNP 1.2.3 MCNPX 1.2.4 MCNP6 1.3 Cách thức cài đặt chương trình MCNP 1.4 Cách thực thi chương trình MCNP 1.4.1 Sử dụng Visual Editor 1.4.2 Sử dụng câu lệnh Command Prompt 7 8 10 12 12 13 13 13 Cơ sở phương pháp Monte Carlo 2.1 Cơ sở phương pháp Monte Carlo 2.2 Số ngẫu nhiên 2.2.1 Các loại số ngẫu nhiên 2.2.2 Những điều cần lưu ý mơ số ngẫu nhiên 2.2.3 Phương pháp tạo số ngẫu nhiên 2.3 Phân bố xác suất 2.3.1 Biến ngẫu nhiên 2.3.2 Hàm mật độ xác suất 2.3.3 Luật số lớn 2.3.4 Định lý giới hạn trung tâm 2.3.5 Lấy mẫu phân bố 2.3.6 Ước lượng mẫu 2.3.7 Độ xác ước lượng 2.3.8 Khoảng tin cậy 17 17 18 18 19 19 19 19 20 21 21 22 23 24 25 27 27 27 28 29 Cấu trúc chương trình MCNP 3.1 Cách thức hoạt động MCNP 3.1.1 Các thủ tục MCNP 3.1.2 Cách thức mơ vận chuyển hạt 3.2 Dữ liệu hạt nhân phản ứng MCNP MỤC LỤC 29 30 33 33 33 35 36 Định nghĩa hình học 4.1 Surface Cards 4.1.1 Các mặt định nghĩa phương trình 4.1.2 Macrobody 4.2 Cell Cards 4.3 Một số card định nghĩa tính chất cell 4.3.1 Material Cards 4.3.2 Cell Volume Card (VOL) 4.3.3 Surface Area Card (AREA) 4.4 Chuyển trục tọa độ 4.4.1 Coordinate Transformation Card (TRn) 4.4.2 Cell Transformation Card (TRCL) 4.5 Lattice 4.5.1 Universe & Fill Card (U & FILL) 4.5.2 Lattice Card (LAT) 37 37 37 41 43 44 44 45 46 46 46 47 48 48 48 Định nghĩa nguồn 5.1 Mode Cards 5.2 Các kiểu định nghĩa nguồn 5.3 Nguồn tổng qt 5.3.1 Định nghĩa 5.3.2 Mơ tả phân bố nguồn 5.3.3 Nguồn mặt 5.4 Nguồn tới hạn 5.5 Card ngừng chương trình 3.3 3.4 3.2.1 Các thư viện liệu sử dụng 3.2.2 Các bảng liệu Input file 3.3.1 Cấu trúc input file 3.3.2 Ví dụ cấu trúc input file 3.3.3 Một số lưu ý xây dựng input file Output file 49 49 49 50 50 50 55 56 56 tally 59 59 60 61 61 61 64 65 65 66 72 73 Sử dụng chương trình Visual Editor 7.1 Chương trình Visual Editor 7.1.1 Các menu 7.1.2 Hiển thị đồ họa input file 7.1.3 Một số file Visual Editor 7.2 Chỉnh sửa input file Visual Editor 75 75 75 75 78 79 Định nghĩa tally 6.1 Các loại tally 6.1.1 Tally F1 6.1.2 Tally F2 6.1.3 Tally F4 6.1.4 Tally F5 6.1.5 Tally F6 6.1.6 Tally F7 6.1.7 Tally F8 6.2 Các card dùng cho khai báo 6.3 FMESHn 6.4 Lattice Tally MỤC LỤC 7.3 7.4 7.2.1 Cửa sổ Surface 7.2.2 Cửa sổ cell 7.2.3 Khai báo vật liệu 7.2.4 Khai báo importance 7.2.5 Chuyển trục Một số đồ họa 2D đặc trưng 7.3.1 Hiển thị vết hạt 7.3.2 Đồ thị tally 7.3.3 Đồ thị tiết diện Đồ họa 3D 7.4.1 Ảnh 3D Ray Tracing 7.4.2 Ảnh động học Kĩ thuật giảm phương sai 8.1 Các kĩ thuật giảm phương sai 8.2 Phân chia theo hình học 8.3 Phân chia theo lượng 8.4 Đặt ngưỡng khảo sát 8.5 Cửa sổ trọng số 8.6 Biến đổi exponential 8.7 Hiệu chỉnh hiệu ứng vật lý 8.8 Va chạm bắt buộc 8.9 Hiệu chỉnh phát bremsstrahlung 8.10 Hiệu chỉnh tạo photon từ neutron 8.11 Lấy mẫu tương quan 8.12 Mặt cầu DXTRAN Cách đọc ouput file MCNP 9.1 Kết đầu MCNP 9.1.1 Các bảng thơng tin 9.1.2 In kết theo chu kì 9.1.3 Vẽ kết tally 9.2 Độ xác kết nhân tố 9.3 Đánh giá thống kê 9.3.1 Sai số tương đối 9.3.2 Figure of Merit 9.3.3 Variance of Variance 9.3.4 Probability Density Function 9.4 Các kiểm định thống kê 79 80 81 82 84 84 84 84 85 86 86 86 91 91 92 93 94 95 97 98 99 100 100 101 101 ảnh hưởng 103 103 103 106 107 107 108 108 109 109 110 110 10 Một số ví dụ mơ MCNP 113 10.1 Ví dụ tốn phổ gamma 113 10.2 Ví dụ tốn ngưỡng 116 10.3 Ví dụ tốn tính liều 120 Tài liệu tham khảo 124 A Bảng tính chất ngun tố 127 B Một số vật liệu thơng dụng 131 C Bộ hệ số chuyển đổi thơng lượng sang liều 135 D Ma trận quay trục tọa độ 137 MỤC LỤC 123 CHƯƠNG 10 MỘT SỐ VÍ DỤ MƠ PHỎNG MCNP Tiếp đến đưa thơng tin cửa sổ trọng số vừa tạo vào input file chạy chương trình lại lần nữa, kết thu kết mơ có hiệu chỉnh cửa sổ trọng số Hình 10.9 trình bày kết sai số tương đối chủa chúng theo số lịch sử hạt tương ứng với phương pháp: (1) mơ tương tự (analog), (2) phân chia hình học (geometry splitting) (3) cửa sổ trọng số (weight windows) Các giá trị sai số tương đối khảo sát từ hai phương pháp phân chia hình học cửa sổ trọng số lớn 6.6 4.9 lần so với phương pháp mơ tương tự thơng thường Điều có nghĩa để đạt mức sai số thống kê với hai phương pháp giảm phương sai kể trên, cần phải mơ tương tự với thời gian dài 6.62 = 44 lần 4.92 = 24 lần so với hai phương pháp Hình 10.9: Giá trị trung bình tally (trái) sai số tương đối (phải) tốn 10.3 Ví dụ tốn tính liều 124 Tài liệu tham khảo [1] X-5 Monte Carlo Team, MCNP − A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 5, Los Alamos National Laboratory, 2003 [2] T Goorley et al, MCNP5 Tally Enhancements for Lattices, Los Alamos National Laboratory, 2004 [3] Denise B Pelowitz et al, MCNPX User’s Manual, Los Alamos National Laboratory, 2005 [4] L.L Carter, R.A Schwarz, MCNP Visual Editor Computer Code Manual, 2005 [5] Alexis Lazarine Reed, Medical Physics Calculations with MCNP: A Primer, Summer American Nuclear Society Meeting, 2007 [6] T Goorley et al, MCNP Medical Physics Geometry Database, Los Alamos National Laboratory, 2008 [7] T Goorley et al, Criticality Calculations with MCNP5: A Primer, Los Alamos National Laboratory, 2009 [8] J.K Shultis, R.E Faw, An MCNP Primer, Kansas State University, 2010 [9] T Goorley et al, Initial MCNP6 Release Overview - MCNP6 version 1.0, Los Alamos National Laboratory, 2013 [10] Erik F Shores et al, Radiographic test problem for MCNP and other mesh-based applications, Progress in Nuclear Science and Technology, vol.4 pp 502-506, 2014 [11] Phan Thị Q Trúc, Nghiên cứu phổ gamma tán xạ ngược đầu dò HPGe phương pháp Monte – Carlo, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, 2006 [12] Đặng Ngun Phương, Khảo sát đường cong hiệu suất đầu dò HPGe chương trình MCNP, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, 2006 [13] Trần Ái Khanh, Chuẩn hiệu suất đầu dò HPGe với hình học mẫu lớn phương pháp Monte Carlo, Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, 2007 [14] Đỗ Phạm Hữu Phong, Khảo sát ảnh hưởng matrix hiệu ứng mật độ lên hiệu suất đỉnh hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe chương trình MCNP, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, 2008 [15] Đặng Trương Ka My, Mơ thiết bị xạ phẫu Gamma Knife chương trình MCNP5, Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, 2009 Tài liệu tham khảo 126 [16] Lê Thanh Xn, Mơ máy gia tốc tuyến tính dùng xạ trị phương pháp Monte Carlo, Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, 2010 [17] Nguyễn Đức Chương, Mơ máy gia tốc cyclotron Bệnh viện Chợ Rẫy chương trình MCNPX, Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, 2011 Phụ lục A Bảng tính chất ngun tố Bảng liệt kê tính chất ngun tố lấy từ http://www.science.co.il/ptelements.asp Bảng A.1: Bảng liệt kê tính chất ngun tố STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Khối lượng (g/mol) 1.0079 4.0026 6.941 9.0122 10.811 12.0107 14.0067 15.9994 18.9984 20.1797 22.9897 24.305 26.9815 28.0855 30.9738 32.065 35.453 39.948 39.0983 40.078 44.9559 47.867 50.9415 51.9961 54.938 55.845 58.9332 58.6934 63.546 65.39 69.723 72.64 74.9216 78.96 79.904 83.8 85.4678 87.62 88.9059 Tên Kí hiệu Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminum Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y MP1 (°C) -259 -272 180 1278 2300 3500 -210 -218 -220 -249 98 639 660 1410 44 113 -101 -189 64 839 1539 1660 1890 1857 1245 1535 1495 1453 1083 420 30 937 81 217 -7 -157 39 769 1523 BP2 (°C) -253 -269 1347 2970 2550 4827 -196 -183 -188 -246 883 1090 2467 2355 280 445 -35 -186 774 1484 2832 3287 3380 2672 1962 2750 2870 2732 2567 907 2403 2830 613 685 59 -153 688 1384 3337 Mật độ (g/cm3 ) 0.09 0.18 0.53 1.85 2.34 2.26 1.25 1.43 1.7 0.9 0.97 1.74 2.7 2.33 1.82 2.07 3.21 1.78 0.86 1.55 2.99 4.54 6.11 7.19 7.43 7.87 8.9 8.9 8.96 7.13 5.91 5.32 5.72 4.79 3.12 3.75 1.63 2.54 4.47 I (eV) 13.5984 24.5874 5.3917 9.3227 8.298 11.2603 14.5341 13.6181 17.4228 21.5645 5.1391 7.6462 5.9858 8.1517 10.4867 10.36 12.9676 15.7596 4.3407 6.1132 6.5615 6.8281 6.7462 6.7665 7.434 7.9024 7.881 7.6398 7.7264 9.3942 5.9993 7.8994 9.7886 9.7524 11.8138 13.9996 4.1771 5.6949 6.2173 128 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 91.224 92.9064 95.94 98 101.07 102.9055 106.42 107.8682 112.411 114.818 118.71 121.76 127.6 126.9045 131.293 132.9055 137.327 138.9055 140.116 140.9077 144.24 145 150.36 151.964 157.25 158.9253 162.5 164.9303 167.259 168.9342 173.04 174.967 178.49 180.9479 183.84 186.207 190.23 192.217 195.078 196.9665 200.59 204.3833 207.2 208.9804 209 210 222 223 226 227 232.0381 231.0359 Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Cesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pa 1852 2468 2617 2200 2250 1966 1552 962 321 157 232 630 449 114 -112 29 725 920 795 935 1010 1100 1072 822 1311 1360 1412 1470 1522 1545 824 1656 2150 2996 3410 3180 3045 2410 1772 1064 -39 303 327 271 254 302 -71 27 700 1050 1750 1568 4377 4927 4612 4877 3900 3727 2927 2212 765 2000 2270 1750 990 184 -108 678 1140 3469 3257 3127 3127 3000 1900 1597 3233 3041 2562 2720 2510 1727 1466 3315 5400 5425 5660 5627 5027 4527 3827 2807 357 1457 1740 1560 962 337 -62 677 1737 3200 4790 6.51 8.57 10.22 11.5 12.37 12.41 12.02 10.5 8.65 7.31 7.31 6.68 6.24 4.93 5.9 1.87 3.59 6.15 6.77 6.77 7.01 7.3 7.52 5.24 7.9 8.23 8.55 8.8 9.07 9.32 6.9 9.84 13.31 16.65 19.35 21.04 22.6 22.4 21.45 19.32 13.55 11.85 11.35 9.75 9.3 9.73 5.5 10.07 11.72 15.4 6.6339 6.7589 7.0924 7.28 7.3605 7.4589 8.3369 7.5762 8.9938 5.7864 7.3439 8.6084 9.0096 10.4513 12.1298 3.8939 5.2117 5.5769 5.5387 5.473 5.525 5.582 5.6437 5.6704 6.1501 5.8638 5.9389 6.0215 6.1077 6.1843 6.2542 5.4259 6.8251 7.5496 7.864 7.8335 8.4382 8.967 8.9587 9.2255 10.4375 6.1082 7.4167 7.2856 8.417 9.3 10.7485 4.0727 5.2784 5.17 6.3067 5.89 129 PHỤ LỤC A BẢNG TÍNH CHẤT CÁC NGUN TỐ 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 238.0289 237 244 243 247 247 251 252 257 258 259 262 261 262 266 264 277 268 Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium nhiệt độ nóng chảy (melting point) nhiệt độ sơi (boiling point) U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt 1132 640 640 994 1340 986 900 860 1527 827 1627 3818 3902 3235 2607 18.95 20.2 19.84 13.67 13.5 14.78 15.1 6.1941 6.2657 6.0262 5.9738 5.9915 6.1979 6.2817 6.42 6.5 6.58 6.65 4.9 130 Phụ lục B Một số vật liệu thơng dụng Bảng danh sách vật liệu lấy từ http://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/tab2.html Bảng B.1: Một số loại vật liệu thơng dụng Vật liệu Z/A I (eV) Mật độ (g/cm3 ) Thành phần (Z : tỉ lệ khối lượng) Khơng khí khơ 0.49919 85.7 1.205E-03 Nước 0.55508 75.0 1.000E+00 Nhựa bakelite 0.52792 72.4 1.250E+00 Pyrex 0.49707 134.0 2.230E+00 Kính chì 0.42101 526.4 6.220E+00 Bê tơng 0.50932 124.5 2.300E+00 Barite 0.45714 248.2 3.350E+00 6: 0.000124 7: 0.755268 8: 0.231781 18: 0.012827 1: 0.111898 8: 0.888102 1: 0.057444 6: 0.774589 8: 0.167968 5: 0.040066 8: 0.539559 11: 0.028191 13: 0.011644 14: 0.377220 19: 0.003321 8: 0.156453 14: 0.080866 22: 0.008092 33: 0.002651 82: 0.751938 1: 0.022100 6: 0.002484 8: 0.574930 11: 0.015208 12: 0.001266 13: 0.019953 14: 0.304627 19: 0.010045 20: 0.042951 26: 0.006435 1: 0.003585 8: 0.311622 12: 0.001195 13: 0.004183 14: 0.010457 16: 0.107858 20: 0.050194 26: 0.047505 132 Plastic A-150 (tương đương mơ) 0.54903 65.1 1.127E+00 Plastic B-100 (tương đương xương) 0.52740 85.9 1.450E+00 Plastic C-552 (tương đương khơng khí ) 0.49969 86.8 1.760E+00 Khí tương đương mơ (Methane) 0.54992 61.2 1.064E-03 Khí tương đương mơ (Propane) 0.55027 59.5 1.826E-03 Mỡ (ICRU-44) 0.55579 64.8 9.500E-01 Alanine 0.53876 71.9 1.424E+00 Máu (ICRU-44) 0.54999 75.2 1.060E+00 Vỏ xương (ICRU-44) 0.51478 112.0 1.920E+00 56: 0.463400 1: 0.101330 6: 0.775498 7: 0.035057 8: 0.052315 9: 0.017423 20: 0.018377 1: 0.065473 6: 0.536942 7: 0.021500 8: 0.032084 9: 0.167415 20: 0.176585 1: 0.024681 6: 0.501610 8: 0.004527 9: 0.465209 14: 0.003973 1: 0.101873 6: 0.456177 7: 0.035172 8: 0.406778 1: 0.102676 6: 0.568937 7: 0.035022 8: 0.293365 1: 0.114000 6: 0.598000 7: 0.007000 8: 0.278000 11: 0.001000 16: 0.001000 17: 0.001000 1: 0.079192 6: 0.404437 7: 0.157213 8: 0.359157 1: 0.102000 6: 0.110000 7: 0.033000 8: 0.745000 11: 0.001000 15: 0.001000 16: 0.002000 17: 0.003000 19: 0.002000 26: 0.001000 1: 0.034000 6: 0.155000 7: 0.042000 8: 0.435000 11: 0.001000 133 PHỤ LỤC B MỘT SỐ VẬT LIỆU THƠNG DỤNG Não (ICRU-44) 0.55239 73.9 1.040E+00 Mơ ngực (ICRU-44) 0.55196 70.3 1.020E+00 Tròng mắt (ICRU-44) 0.54709 74.3 1.070E+00 Phổi (ICRU-44) 0.55048 75.2 1.050E+00 Cơ xương (ICRU-44) 0.55000 74.6 1.050E+00 Buồng trứng (ICRU-44) 0.55149 75.0 1.050E+00 12: 0.002000 15: 0.103000 16: 0.003000 20: 0.225000 1: 0.107000 6: 0.145000 7: 0.022000 8: 0.712000 11: 0.002000 15: 0.004000 16: 0.002000 17: 0.003000 19: 0.003000 1: 0.106000 6: 0.332000 7: 0.030000 8: 0.527000 11: 0.001000 15: 0.001000 16: 0.002000 17: 0.001000 1: 0.096000 6: 0.195000 7: 0.057000 8: 0.646000 11: 0.001000 15: 0.001000 16: 0.003000 17: 0.001000 1: 0.103000 6: 0.105000 7: 0.031000 8: 0.749000 11: 0.002000 15: 0.002000 16: 0.003000 17: 0.003000 19: 0.002000 1: 0.102000 6: 0.143000 7: 0.034000 8: 0.710000 11: 0.001000 15: 0.002000 16: 0.003000 17: 0.001000 19: 0.004000 1: 0.105000 6: 0.093000 7: 0.024000 8: 0.768000 11: 0.002000 134 Tinh hồn (ICRU-44) 0.55200 74.7 1.040E+00 Mơ mềm (ICRU-44) 0.54996 74.7 1.060E+00 Mơ mềm (4 thành phần) 0.54975 74.9 1.000E+00 15: 0.002000 16: 0.002000 17: 0.002000 19: 0.002000 1: 0.106000 6: 0.099000 7: 0.020000 8: 0.766000 11: 0.002000 15: 0.001000 16: 0.002000 17: 0.002000 19: 0.002000 1: 0.102000 6: 0.143000 7: 0.034000 8: 0.708000 11: 0.002000 15: 0.003000 16: 0.003000 17: 0.002000 19: 0.003000 1: 0.101174 6: 0.111000 7: 0.026000 8: 0.761826 Phụ lục C Bộ hệ số chuyển đổi thơng lượng sang liều Neutron NCRP-38, ANSI/ANS-6.1.1-1977 DE4 2.5e-08 1.0e-07 1.0e-06 1.0e-05 1.0e-04 1.0e-03 1.0e-02 & 1.0e-01 5.0e-01 1.0 2.5 5.0 7.0 10.0 14.0 20.0 DF4 3.67e-6 3.67e-6 4.46e-6 4.54e-6 4.18e-6 3.76e-6 3.56e-6 & 2.17e-5 9.26e-5 1.32e-4 1.25e-4 1.56e-4 1.47e-4 1.47e-4 & 2.08e-4 2.27e-4 $ (rem/hr)/(n/cm^2-s) Photon ANSI/ANS–6.1.1–1977 DE4 0.01 0.03 0.05 0.07 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.8 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 2.8 3.25 3.75 4.25 4.75 5.0 5.25 5.75 6.25 6.75 7.5 9.0 11.0 13.0 15.0 $ E (MeV) DF4 3.96E-06 5.82E-07 2.90E-07 2.58E-07 2.83E-07 3.79E-07 5.01E-07 6.31E-07 7.59E-07 8.78E-07 9.85E-07 1.08E-06 1.17E-06 1.27E-06 1.36E-06 1.44E-06 1.52E-06 1.68E-06 1.98E-06 2.51E-06 2.99E-06 3.42E-06 3.82E-06 4.01E-06 4.41E-06 4.83E-06 5.23E-06 5.60E-06 5.80E-06 6.01E-06 6.37E-06 6.74E-06 7.11E-06 7.66E-06 8.77E-06 1.03E-05 1.18E-05 1.33E-05 $ (rem/hr)/(p/cm^2-s) 136 Phụ lục D Ma trận quay trục tọa độ Để chuyển đổi trục tọa độ cách sử dụng TRn card, ta cần khai báo tham số phép quay trục tọa độ (các tham số từ B1 đến B9) Để khai báo tham số cách xác, ta sử dụng ma trận quay trục tọa độ (Rotation Matrix ) Các ma trận quay trục tọa độ gồm có:   0   Rx (α) = 0 cos(α) −sin(α) sin(α) cos(α) quay góc α quanh trục x   Ry (β) =  cos(β) sin(β)    −sin((β) cos((β) quay góc β quanh trục y  cos(γ) −sin(γ)  Rz (γ) = sin(γ) cos(γ) 0   0 quay góc γ quanh trục z Trong trường hợp tổng qt, ma trận quay trục tọa độ tích ma trận theo thứ tự quay Ví dụ như:  cos(β)cos(γ) cos(γ)sin(α)sin(β) − cos(α)sin(γ)  Rz (γ)Ry (β)Rx (α) = cos(β)sin(γ) cos(α)cos(γ) + sin(α)sin(β)sin(γ) −sin(β) cos(β)sin(α) cos(α)cos(γ)sin(β) + sin(α)sin(γ)   −cos(γ)sin(α) + cos(α)sin(β)sin(γ) cos(α)cos(β) [...]... quan lịch sử phát triển, tình hình ứng dụng cũng như các phiên bản chính của chương trình MCNP tính cho đến thời điểm hiệu nay Bên cạnh đó, trong chương này tôi cũng trình bày cách thức cài đặt và thực thi chương trình MCNP trên hệ điều hành Windows thông qua câu lệnh và chương trình Visual Editor Phiên bản MCNP được sử dụng trong tài liệu này là phiên bản MCNP5 .1.4 1.1 Chương trình MCNP MCNP (Monte... vật lý trong MCNP6 Hình 1.3: Bảng các loại hạt, dải năng lượng và mô hình tương tác vật lý trong MCNP6 1.3 Cách thức cài đặt chương trình MCNP Trong phần này tôi sẽ hướng dẫn cách cài đặt phiên bản chương trình MCNP5 .1.4 trên hệ điều hành Windows, cách thức tiến hành như sau • 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... 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 Prompt như sau: • Vào Start → All Programs → Accessories → Command Prompt 1.4 Cách thực thi chương trình MCNP 14 Hình 1.5: Giao diện chương trình Visual Editor Hình 1.6: Đồ họa của Visual Editor • Sử dụng lệnh cd để di chuyển... họa của Visual Editor • 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 mctal=filetally xsdir=xs Trong đó inp... toán tối ưu lò phản ứng, khảo sát đáp ứng của detector, Tập tài liệu Hướng dẫn cơ bản sử dụng MCNP cho hệ điều hành Windows” được xây dựng với mục đích cung cấp cho người đọc những kiến thức cơ bản đủ để sử dụng một trong những công cụ mô phỏng Monte Carlo cho bài toán vận chuyển bức xạ thông dụng nhất hiện nay là chương trình MCNP Tài liệu này được hình thành từ việc tổng hợp các luận văn cũng như... bản MCNPX đầu tiên được phát hành rộng rãi là MCNPX2.1.5 vào năm 1999, dựa trên phiên bản MCNP4 B • Phiên bản MCNPX2.4.0 phát hành vào năm 2002 dựa trên MCNP4 C, có trên hệ điều hành Windows, hỗ trợ Fortran 90 • MCNPX2.5.0 vào năm 2005 có tới 34 loại hạt, các phiên bản tiếp theo MCNPX2.6.0 phát hành năm 2008 và MCNPX2.7.0 năm 2011 Từ năm 2006 đã bắt đầu có những nỗ lực nhằm hợp nhất hai chương trình MCNP. .. hợp nhất hai chương trình MCNP và MCNPX với việc đưa MCNPX2.6.B vào trong MCNP5 Kết quả của những nỗ lực này là phiên bản MCNP6 1.0 đã ra đời vào tháng 5/2013 1.2.3 MCNPX MCNPX là một phiên bản mở rộng của MCNP được phát triển từ Phòng Thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (Mỹ) với khả năng mô phỏng được nhiều loại hạt hơn MCNPX được phát triển như là một sự kết hợp của MCNP và hệ thống ngôn ngữ lập trình... 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 3.2 3.2.1 Dữ liệu hạt nhân và phản ứng của MCNP 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... GIỚI THIỆU VỀ MCNP • Trên thanh công cụ của Material, chọn Files • Khai báo các đường dẫn tới file xsdir trong thư mục MCNPDATA như trong Hình 1.4 rồi chọn Apply Hình 1.4: Khai báo đường dẫn cho xsdir 1.4 1.4.1 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... 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 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