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AlexYoung

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日志

 
 

MCNP计数心得  

2010-05-18 11:00:26|  分类: 专业mcnp |  标签: |举报 |字号 订阅

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一.计数器的选择及其意义

                                                                                By Alex Young 2010年5月18日星期二

F2 面通量密度

F4 体通量密度

F7 栅元内的裂变沉积能

1.Tally F4

对于各种计数器相应的SD卡的问题:

F4:n 12

sd 1

注:cell 12 的实际体积为1.55345E+07cc。并且该体积是mcnp能够自己计算出来的话,可以不用sd卡。

1)        不用sd卡得出的结果为2.76091E-06 1/cm^2,表示的是在cell 12内,1个源中子的径迹长度总和在体积上的平均值,即可以理解为体通量密度

2)        假设用了sd卡,且为sd 1,则计数结果为4.28893E+01,表示在cell 12的全部体积内,1个源中子的径迹长度总和,即可以理解为体通量=2.76091E-06*1.55345E+07。(注:因此我们可以知道一个一般性的规律,即涉及到“密度”字样的一般都是指单位体积;涉及到“”字样的一般都指单位时间。

3)        假设cell 12的体积不能被mcnp自己计算出(主要原因是在使用U卡和fill卡,一般都是使用的无限长度的空间与某一曲面截断从而封闭的,因此mcnp不能计算体积;还有就是某些非旋转体,mcnp也不能计算体积),此时需要使用sd卡。如果不使用sd卡,运行程序时会报错,“所计数栅元的体积不能计算或没有给出”。这时,一般来说,要计算通量密度的话,都需要在sd卡上给出栅元的实际体积。若给出的是sd 1,意义与上2)中分析的相同,具体实例如下所示:

f14:n (120<13[0 0 0]) (20<13[1 0 0])  (110<13[2 0 0]) (70<13[3 0 0])

     (80<13[4 0 0])  (150<13[5 0 0]) (100<13[6 0 0])

     (20<13[0 1 0])  (60<13[1 1 0])  (70<13[2 1 0])  (80<13[3 1 0])

     (70<13[4 1 0])  (90<13[5 1 0])  (100<13[6 1 0])

     (110<13[0 2 0]) (70<13[1 2 0])  (120<13[2 2 0]) (70<13[3 2 0])

     (80<13[4 2 0])  (130<13[5 2 0])

     (70<13[0 3 0])  (80<13[1 3 0])  (70<13[2 3 0])  (60<13[3 3 0])

     (140<13[4 3 0]) (100<13[5 3 0])

     (80<13[0 4 0])  (70<13[1 4 0])  (80<13[2 4 0])  (140<13[3 4 0])

     (100<13[4 4 0])

     (150<13[0 5 0]) (90<13[1 5 0])  (130<13[2 5 0]) (100<13[3 5 0])

     (100<13[0 6 0]) (100<13[1 6 0]) $组件通量计数

fm14 (8.78554E+19)

fc14 flux tally in each arraies of southeast core,totally 37.

sd14 1.27106E+05 36r $the volume of each fuel array,and they are identical.

注:各组件体积不能由mcnp自己计算出,因此需要在sd卡中给出。此处使用的fm乘子卡,只是乘以一个经过计算出来的归一化源强常数:

在某一稳态功率水平下(此处为1035MWt),考虑一次裂变释放的热量

1 fission放出的热量为180.912MeV(该值也是经过计算得出的,mcnp中提供该值的计算方法,只需要应用相应的反应截面就行),1MeV=1.602e-13 joules,1Watt=1 joules/second

因此,要产生1 joule的热量,需要的裂变次数为:

 计数心得 - 青楼薄名 - Alex小奎子

2.Tally F7

f7:n 12

sd 1

fm7 (1.40744e1)

此计数得出的是堆芯的平均裂变沉积能量。其中的fm乘子卡上的数据为,单位转换与归一化源强常数的乘积=1.602e-13 joules/MeV*8.78554e19 nutrons/sec*1e-6MW/W=1.40744e1。这是由于f7得出的计数值单位为MeV/gram,当使用sd 1时,计算cell 12中所有质量的沉积能总和,单位变为MeV。并且,计算能量时,一般我们都使用sd 1的格式,而不关心单位质量的能量值。而如果要在sd卡上输入值的话,应该写该cell的质量而不是体积了。

二、En计数能量卡

1.若不使用该卡,则被计数的粒子的整个能量范围将视为一个箱处理;

2.若使用该卡,但是为e0卡的话,则建立一个新的能量箱结构,对所有计数都缺省使用;

3.若对某一计数n的能量箱有特殊要求,则使用en卡对该计数建立一个新的能量箱结构。

4.不管是e0卡还是en卡,其书写格式都是一样的,为:

En  e1 e2eiek

一般来说,这就将整个能量分为k+1个能量箱:[0,e1],[e1,e2][ek-1,ek],[ek,20MeV]。但是若定义时取ek=20MeV的话,只会分为k个能量箱。其中,n为计数号;ei为计数n的第i个能量箱的上限能量值(MeV);MCNP会自动给出所有能量箱的计数总和,但是若在ek之后加上“nt”的话,计数将不给出所有能量箱的计数总和。

三、Fqn计数打印层次卡

1.一般在有分段计数、分能量箱结构计数、乘子卡计数等综合使用时,若使用缺省的打印层次会给我们获取有用数据造成不小的麻烦。随着需要获取的处理数据的增多,为更有效地获取海量的数据信息,使其有规律地打印出来显得越来越重要。

2.例如,在有分段卡,能量卡及多个计数栅元时,使用如下格式能使输出打印更加明了:

fq27  e m s f

输出为:

MCNP计数心得 - 青楼薄名 - Alex小奎子

 

其中的a b c…为计数栅元代号。

3.例如,具有多个计数栅元时可以这样设置fq卡:

fq17  m f e

输出为:

MCNP计数心得 - 青楼薄名 - Alex小奎子

 

总结:fqn打印层次卡的最后两个字母对应的计数箱做成一张表,如上两图均是由最后两个字母对应的计数箱生成的。倒数第二个字母对应的计数箱在表的纵向,倒数第一个字母对应的计数箱在表的横向。因此可以根据我们对数据的使用要求调整这张表的行列值。

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