معرفی کتاب
تماس با من
پروفایل من
نویسنده (های) وبلاگ معرفی کتاب
آرشیو وبلاگ
      معرفی کتاب ()
راهنمای استفاده از کد شبیه‌سازی MCNP4C، روش مونت ‌کارلویی برای محاسبات هسته‌ای نویسنده: معرفی کتاب - جمعه ٢٥ فروردین ،۱۳٩۱

نام کتاب: راهنمای استفاده از کد شبیه‌سازی MCNP4C، روش مونت ‌کارلویی برای محاسبات هسته‌ای

ناشر: انتشارات اندیشه‌سرا (با ﻣﺴﺅولیت بهزاد پاکروح)

http://www.andishehsara.org

مؤلفان: مهدی وفابخش -  یاشار ریاضی

ویراسته‌ی: بهزاد پاکروح

فهرست

فصل 1- مقدمه‌ای بر ساختار MCNP

1-1- تاریخچه‌ی MCNP

1-2- روش مونت کارلو در ترابرد ذرات

1-3- واکنش‌ها و داده‌های هسته‌ای

1-4- مشخصات چشمه

1-5-Tally و خروجی

فصل 2- نصب برنامه

2- نصب برنامه.

فصل 3- ساختار فایل ورودی MCNP4C

3-1- قالب‌بندی ورودی‌های افقی

3-2- پیغام‌های خطای ورودی

3-3- هندسه‌ی MCNP

3-4- خطاهای هندسی

فصل 4- کارت سلول

4-1- شماره‌ی ماده

4-2- دانسیته‌ی اتمی - دانسیته‌ی جرمی

4-3- تعریف سلول با استفاده از اشتراک سطوح بی‌نهایت

4-4- تعریف سلول با استفاده از اجتماع سطوح

4-5- پارامترهای مورد استفاده در تعریف سلول

4-5-1- کارت اهمیت سلولIMP

4-5-2- کارت حجم VOL

4-6- تعریف سلول به روش خلاصه نویسی برای سلول‌های تکراری

4-6-1- دستورLIKE

4-6-2- کارت TRCL

4-6-3- کارت شبکه LAT

4-6-4- کارت U و FILL

فصل 5- کارت سطوح

5-1- صفحات خاص

5-1-1- صفحات بازتابنده (Reflecting Surface)

5-1-2- White Boundary

5-1-3- Periodic Boundary

5-2- کارت تعریف صفحه

5-2-1- کارت P

5-2-2- کارت PX

5-2-3- کارت PY

5-2-4- کارت PZ

5-2-5- سطوح مکعب

5-2-6- سطوح منشور

5-3- کارت تعریف کره

5-3-1- کارت S

5-3-2- کارت SO

5-3-3- کارت SX

5-3-4- کارت SY

5-3-5- کارت SZ

5-4- کارت تعریف استوانه

5-4-1- کارت C/X

5-4-2- کارت CX

5-4-3- کارت C/Y

5-4-4- کارت CY

5-4-5- کارت C/Z

5-4-6- کارت CZ

5-5- کارت تعریف مخروط

5-5-1- کارت K/X

5-5-2- کارت KX

5-5-3- کارت K/Y

5-5-4- کارت KY

5-5-5- کارت K/Z

5-5-6- کارت KZ

5-6- کارت تعریف بیضوی، هذلولی و سهمی

5-6-1- کارت SQ

5-6-1-1- هندسه‌ی بیضوی

5-6-2- کارت GQ

5-7- کارت تعریف بیضی‌گون یا چنبره

5-8- کارت تعریف رویه

5-9- تعریف سطوح با استفاده از Macrobody

5-9-1- کارت BOX

5-9-2- کارت RPP

5-9-3- کارت SPH

5-9-4- کارت RCC

5-9-5- کارت RHP or HEX

فصل 6- کارت داده

6-1- کارت نوع مسأله (MODE)

6-2- کارت هندسه

6-2-1- کارت اهمیت سلولIMP

6-2-2- کارت حجم VOL

6-2-3- کارت سطح AREA

6-2-4- کارت انتقال TR

6-3- کاهش واریانس

6-3-1- روش برشزنی

6-3-2- روش کنترل جمعیت

6-3-3- روشهای نمونهگیری اصلاح شده

6-3-4- روشهای جزیی-قطعی

6-4- چشمه و معیارهای آن

6-4-1- چشمه‌های عمومی (SDEF)

6-4-1-1- کارت SIn

6-4-1-2- کارت SPn

6-4-1-3- کارت SBn

6-4-1-4- کارت DSn

6-4-1-5- چشمه همسان‌گرد نقطه‌ای- دو چشمه در دو نقطه متفاوت

6-4-1-6- چشمه همسان‌گرد نقطه‌ای- یک چشمه با چند انرژی متفاوت

6-4-1-7- چشمه همسان‌گرد نقطه‌ای- چشمه با انرژی هیستوگرامی

6-4-1-8- چشمه همسان‌گرد نقطه‌ای- انرژی پیوسته

6-4-1-9- چشمه نقطه‌ای- دو چشمه با توزیع انرژی متفاوت و در دو نقطه متفاوت

6-4-1-10- چشمه حجمی- مستطیل متوازی ‌السطوح موازی با محورهای مختصات

6-4-1-11- چشمه حجمی- چشمه در سلول پیچیده- محاط متوازی‌السطوح

6-4-1-12- چشمه حجمی- چشمه در سلول پیچیده- محاط کره

6-4-1-13- چشمه خطی و سطحی (چشمه حجمی تبهگن)

6-4-1-14- چشمه خطی و سطحی - چشمه دیسکی (استوانه تبهگن)

6-4-1-15- چشمه خطی و سطحی - چشمه صفحه‌ای

6-4-1-16- چشمه خطی و سطحی - چشمه خطی (استوانه تبهگن)

6-4-1-17- چشمه تک‌جهت و موازی شده- چشمه دیسکی تک جهت

6-4-1-18- چشمه تک‌جهت و موازی شده- چشمه نقطه‌ای محاط توسط مخروط

6-4-1-19- چشمه حجمی چندگانه- دو چشمه حجمی استوانه‌ای

6-4-1-20- چشمه حجمی چندگانه- دو چشمه استوانه‌ای با انرژی فوتون متفاوت

6-4-1-21- چشمه حجمی چندگانه- دو چشمه قراردادی با انرژی فوتون متفاوت

6-4-2- چشمه بحرانیت (KCODE)

6-5- Tally و معیارهای آن

6-5-1- کارت Fn

6-5-1-1- تالیهای سطح و سلول (تالیهای نوع 1, 2, 4, 6, 7)

6-5-1-2- تالی دتکتور (تالی نوع 5)

6-5-2- کارت En (تقسیم‌بندی انرژی خروجی)

6-5-3- کارت EMn

6-5-4- کارت FMn

6-5-5- کارت DEn/DFn

6-6- کارت ماده و معیارهای آن

6-6-1- محاسبه چگالی اتمی- نسبت‌های وزنی و چگالی ترکیب معین

6-6-2- محاسبه چگالی اتمی- نسبت‌های وزنی و چگالی هر ماده معین

6-6-3- محاسبه چگالی اتمی- نسبت‌های اتمی و چگالی اتمی ترکیب معین

6-6-4- محاسبه نسبت‌های اتمی، وزنی و وزن میانگین- نسبت‌های وزنی یا اتمی معین

6-6-5- محاسبه چگالی اتمی- ساختار شیمیایی مولکول و چگالی جرمی آن معین

6-6-6- محاسبه چگالی اتمی در مولکول‌های با ترکیب چندین ایزوتوپ

6-6-7- محاسبه چگالی اتمی در محلول- نسبت H/X، چگالی جزء شکافت‌پذیر و فرمول شیمایی مشخص باشد

6-6-8- محاسبه چگالی اتمی در محلول- نسبت H/U و فرمول شیمیایی مشخص

6-6-9- مقادیر چگالی اتمی ترکیب‌های خاص و پرکاربرد

6-7- کارت  MT(Energy and thermal treatment)

6-8- کارت قطع برنامه

6-8-1- کارت قطع زمان

6-8-2- کارت قطع تاریخچه

6-9- رسم نمودار Tally حین اجرای برنامه

فصل 7- چگونگی اجرای برنامه

7-1- اجرای برنامه

7-2- PLOT در MCNP4C

7-2-1- خطای PLOT

7-2-2- دستورات PX، PY و PZ

7-2-3- دستور EX

7-2-4- دستور END

7-2-5- دستور CENTER

7-2-6- دستور ORIGIN

7-2-7- دستور STATUS

7-2-8- دستور LABEL

7-2-9- دستور MBODY

7-2-10- دستور THETA

پیوست 1  چگالی اتمی ایزوتوپ‌های ترکیبات خاص و پرکاربرد

پیوست 2  مقادیر ZAID برای ایزوتوپ‌های مختلف

پیوست 3  چگالی U، UO2F2 و H2O در UO2F2-H2O

مراجع

 

مقدمه

MCNP کد مونت کارلویی N ذره‌ای چندمنظوره بوده که می‌تواند برای محاسبات ترابرد فقط نوترون؛ فقط فوتون؛ فقط الکترون؛ ترابرد حالات جفت شده‌ی نوترون/ فوتون/ الکترون؛ نوترون/ فوتون؛ فوتون/ الکترون و الکترون/ فوتون مورد استفاده قرار گیرد.

از موارد کاربرد MCNP می‌توان به استفاده از آن در حفاظت در برابر تابش و دزیمتری، محاسبات شیلد کردن تشعشعات مختلف، رادیوگرافی، فیزیک پزشکی، ایمنی بحرانیت هسته‌ای، طراحی و تحلیل آشکارسازها، اکتشاف نفت (Nuclear Oil Well Login)، طراحی هدف در شتاب‌دهنده‌ها، طراحی راکتورهای شکافت و همجوشی و آلودگی‌زدایی، نام برد. MCNP توانایی پیکره‌بندی و شبیه‌سازی سه‌بعدی مواد را درون سلول‌هایی که با سطوح درجه‌ی یک و دو و نیز در بعضی حالات (مانند چنبره[1] و بیضوی) درجه‌ی چهار مرزبندی شده‌اند، دارد. توانایی محاسبه‌ی ویژه‌ی مقادیر سیستم‌های حاوی مواد شکافت‌پذیر (keff) نیز یکی از خصوصیات ارزشمند کد است. یکی دیگر از نقاط قوت MCNP داشتن اطلاعات مربوط به انرژی‌های پیوسته است.

تمام انواع واکنش‌هایی که نوترون‌ها در برخورد با هسته دارند (شکافت، پراکندگی الاستیک، پراکندگی غیر الاستیک و ...) در کد MCNP در نظر گرفته شده و کتابخانه‌های سطح مقطع این برهم‌کنش‌ها موجود است.

در کد، برای اندرکنش فوتون‌ها، پراکندگی‌های همدوس[2] و ناهمدوس[3]، امکان گسیل فلوئورسانس پس از جذب فوتوالکتریک[4]، تولید زوج[5] (الکترون پوزیترون)، گسیل در محل نابودی زوج و تابش ترمزی[6] در نظر گرفته شده و کتابخانه‌های آن‌ها وجود دارد.

خصوصیت‌های ارزشمند و مهمی که MCNP را بسیار فراگیر کرده و استفاده از آن را آسان کرده است، توانایی کد در تولید چشمه‌های عمومی، سطحی، حجمی و چشمه‌های بحرانیت، رسم هندسه‌ی ورودی و رسم خروجی برنامه، توانایی به‌کارگیری روش‌های کاهش واریانس، انعطاف‌پذیر بودن ساختار محاسبات خروجی و یک مجموعه‌ی وسیع از داده‌های سطح مقطع است.

برنامه‌ی ورودی که توسط کاربر تولید و تعریف می‌شود، متعاقباً توسط کد MCNP خوانده می‌شود. فایل ورودی شامل اطلاعاتی درباره‌ی فضای مسأله از قبیل خصوصیات هندسه، توصیف مواد، انتخاب سطح مقطع‌ها، مکان و مشخصات چشمه‌ی نوترون، فوتون یا الکترون، نوع جواب خواسته شده یا توصیف Tally و تکنیک‌های کاهش واریانس استفاده شده برای بهبود بازده‌ی محاسبات و یا کاهش زمان انجام محاسبات است.

این نرم‌افزار محصول Oak Ridge National Laboratory است و این مجموعه یک راهنمای کاربردی برای کاربرد MCNP4C توسط دانشجویان رشته‌های فیزیک هسته‌ای، مهندسی هسته‌ای، پزشکی هسته‌ای و دیگر رشته‌های مرتبط با علوم هسته‌ای است.



[1] Torus

[2] Coherent

[3] Incoherent

[4] Photoelectric

[5] Pair Production

[6] Bremsstrahlung

  نظرات ()
مطالب اخیر ژنتیک از دیدگاه حل مسأله شستشوی شیمیایی در صنعت و روش‌های انجام تست‌های کنترل کیفیت به همراه ده‌ها فرمول طراحی مخازن ذخیره‌ی اتمسفریک با نرم‌افزار TANK هایپرکم، ابزاری برای مدل‌سازی مولکولی نانوتکنولوژی و کاربرد آن در صنعت پلیمر ابزار دقیق طراحی و تحلیل مهندسی با نرم‏افزار ANSYS طراحی و تحلیل آنالیزهای ویژه با ANSYS فرآیند جذب سطحی و شبیه‌سازی آن با نرم‌افزارASPEN ADSIM شبیه‌سازی فرآیندهای پلیمری با ASPEN Polymer Plus
کلمات کلیدی وبلاگ ابزار دقیق (۱) مقررات شهرسازی و معماری (۱) شیمی فضایی (191 مسأله همراه با پاسخ) (۱) ژنتیک مولکولی باکتری‌ها (۱) سنتز ترکیبات آلی دارویی (۱)
دوستان من انتشارات اندیشه سرا هزینه انتشار کتاب وبلاگ بهزاد پاکروح کتابفروشی های شهرستان ها کتابفروشی های تهران کارت تخفیف خرید کتاب معرفی کتاب اخبار فناوری اطلاعات طراح قالب