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1、课程设计基于MCNP的辐射屏蔽仿真与计算核工程与核技术课程设计（报告)题 目 基于MCNP的辐射屏蔽仿真与计算 学院名称 核科学技术学院 指导教师 职 称 讲 师 班 级 核工102班 学 号 学生姓名 目 录概述11设计项目名称11.1 问题描述31。2几何描述41。3 源描述51。4 其它数据说明51.5 运行与结果62 设计项目名称72。1 问题描述72。2几何描述82.3 源描述92。4 其它数据说明92。5 运行与结果103 设计项目名称113.1 问题描述113。2几何描述123.3 源描述133.4 其它数据说明133。5 运行与结果144 设计项目名称154。1 问题描述154
2、.2几何描述164.3 源描述174.4 其它数据说明174.5 运行与结果185 设计项目名称195。1 问题描述195。2几何描述205.3 源描述215。4 其它数据说明225。5 运行与结果23心得体会总结261.1问题描述试对下面描述的问题进行5000个中子，250次循环的临界计算。1 如下图所示,中间黑色部分为Pu 239(100）圆筒，外围包着的是天然U反射层，初始燃料源处于（3。5, 0, 0）点。1.2几何描述PX视图PY视图PZ 视图1.3材料及数据说明:Pu： 15。8g/cc Plutonium cylinder ： radius=4.935cm height=6。90
3、9cmU: 18。8g/cc含量 ：238 99.2745 235 0.72 Uranium reflector thickness ： 5.0 cm Uranium reflector height : 6.909cm1.4程序描述C Cell Cards *1 1 15。8 1 2 3 imp：n=1$Pu2 2 -18.8 -1 2 3 -4 imp：n=1$U3 0 #1 2 imp：n=0$outspaceC Surface Cards *1 pz 5.9092 pz -13 cz 4。9354 cz 9。935C Data Cards *C Material Data Cardsm
4、1 94239。60c 1m2 92238。60c 9。92745E1 92235。60c 7.2E3c sdef kcode 5000 1.0 50 250ksrc 0 0 11.5运行结果2.1问题描述2如下图所示,中间黑色部分为Pu 239(100%)圆筒，外围包着的是天然U反射层， 初始燃料源处于（3.5, 0， 0）点。2.2 材料及数据其数据如下:Pu： 15。8g/ccU: 18。8g/cc原子百分比 ：238 99。2745% 235 0。722.3几何描述PX视图PY视图PZ视图2。4程序描述C Cell Cards *1 1 -15。8 -1 2 -3 imp:n=1U2
5、2 18.8 4 5 -6 #1 imp：n=1Pu3 0 1 2 imp：n=0outspaceC Surface Cards *1 pz 5.9092 pz 13 cz 4。9354 pz 10.9095 pz 66 cz 9.935C Data Cards *C Material Data Cardsm1 94239。60c 1m2 92238。60c 0。992745 92235。60c -0.0072c sdef kcode 5000 1。0 50 250ksrc 0 0 12。5运行结果3。1问题描述3. Exercise 3 is a bare (unreflected) UO2
6、F2 solution cylinder.The weight percent of 235U in the uranium is 4。89 %. The solution has a radius of 20.12 cm and a height of 100。0 cm. An aluminum tank with a thickness of 0。1587 cm on the sides and bottom, and a height of 110。0 cm contains the solution. There is no lid on the tank. The region fr
7、om the top of the solution to the top of the aluminum tank is void。 The data for this problem follows：3。2材料及数据溶液密度：0.096586 atoms/bcm 铝密度:2.7g/cc溶液原子百分比：H1: 5。7058e2，O8：3。2929e2, F9: 4。3996e-3， U238 2。0909e3U235 1.0889e4初始燃料源位置（0 0 50)3.3几何描述PX视图PY视图PZ视图3。4程序描述C Cell Cards *1 1 9。686E-2 2 3 -5 imp:n
8、=1RY2 2 2。7 （-1 3 5 -6):(-3 4 -6) imp:n=1$Al3 0 1 2 imp:n=0$outspaceC Surface Cards *1 pz 1002 pz 903 pz -104 pz 10.15875 cz 20.126 cz 20.2787C Data Cards *C Material Data Cardsm1 1001。60c 5。7058E-2 8016.60c 3.2929E2 9019。60c 4。3996E3 & 92238.60c 2.0909E-3 92235.60c 1.0889E-4m2 13027。60c 1c sdef kco
9、de 5000 1.0 50 250ksrc 0 0 13。5运行结果4.1问题描述4Exercise 4 consists of two identical U(93.4）O2F2 solution cylinders inside a water tank。 Assume the water reflector density is 1 g/cc and has a minimum thickness of 20 cm except on one side of the first cylinder where the thickness is only 10 cm. The height
10、 of the water is at the top of the open aluminum containers. The data for this problem is：初始燃料源位置：（0 0 35），( 17 0 35）4。2几何描述PX视图PY视图PZ视图4.3程序描述C Cell Cards *1 1 9。9605E-2 2 3 -10 imp：n=1 $fuel2 2 2。7 (1 3 10 11)：（-3 4 -11） imp:n=1 $container 3 0 -1 2 -10 imp：n=04 like 1 but trcl=(17 0 0) imp:n=1 fue
11、l5 like 2 but trcl=（17 0 0） imp:n=1 $container6 like 3 but trcl=(17 0 0) imp：n=0 7 3 -1 1 5 6 7 -8 9 1 #2 3 #4 5 6 imp:n=1 $water 8 0 #1 #2 3 #4 #5 6 #7 imp：n=0 $spaceC Surface Cards *1 pz 902 pz 80。23 pz 10.154 pz 105 pz -106 py 26。57 py 26。58 px 43.59 px 16。510 cz 6。3511 cz 6。5C Data Cards *C Mate
12、rial Data Cardsm1 1001.60c 6.2210E-2 8016.60c 3。3621E-2 9019.60c 2。5161E-3 & 92238。60c 8。2051E-5 92235.60c 1.1760E3m2 13027。60c 1m3 1001.60c 2 8016.60c 1c sdef kcode 5000 1.0 50 250ksrc 0 0 14.4运行结果5。1问题描述5Exercise 5 is a 3x2 array of plutonium nitrate solution cylinders。 Plutonium nitrate solution
13、is contained in six stainless steel cylinders with a 10 cm surface separation between tanks. The data for this problem are:铁,铬,镍的同位素在材料中的原子百分比为:24050 7.195e4 24052 1。38589e224053 1.5713e-3 24054 3。903e-426056 3。704e3 26056 5.80869e-2 26057 1。342e3 26058 1。773e428058 4.432e-3 28060 1。7069-328061 7。42
14、-e5 28062 2。363e4 28064 6。05e5初始燃料源位置为:（0 0 19。62） （35.58 0 19。62） (71.16 0 19.62）(0 35。58 19.62）（35。58 35。58 19.62）（71。16 35.58 19.62）5。2几何描述PX视图PY视图PZ视图5。3程序描述c cell cards*1 0 -1 2 5 imp:n=02 1 9.927e-2 2 3 5 imp：n=13 2 8。636e-2 (1 3 5 6）:(3 4 -6) imp:n=14 0 1 #2 #3 #11 #12 #13 14 #15 #16 17 #18 1
15、9 #20 21 #22 23 24 25 imp：n=011 like 1 but trcl=(0 35.58 0) imp:n=0 12 like 2 but trcl=（0 35。58 0) imp:n=1 13 like 3 but trcl=（0 35.58 0) imp:n=1 14 like 1 but trcl=(35.58 0 0） imp：n=0 15 like 2 but trcl=(35.58 0 0) imp：n=1 16 like 3 but trcl=（35。58 0 0） imp：n=117 like 1 but trcl=（35.58 35.58 0） imp
16、:n=0 18 like 2 but trcl=（35。58 35.58 0） imp:n=1 19 like 3 but trcl=（35。58 35.58 0) imp:n=120 like 1 but trcl=（71.16 0 0) imp：n=0 21 like 2 but trcl=（71.16 0 0） imp：n=1 22 like 3 but trcl=（71.16 0 0） imp：n=123 like 1 but trcl=（71.16 35。58 0) imp：n=0 24 like 2 but trcl=（71.16 35。58 0） imp:n=1 25 like
17、3 but trcl=（71.16 35。58 0） imp:n=1c surface cards*1 pz 1022 pz 39。543 pz 0。34 pz 05 cz 12。496 cz 12。79c data cards*c material data cardsm1 1001 6。0070E2 8016 3。6540E-2 7014。60c 2.3699e3 94239.60c 2。7682e4 94240.60c 1。2214e-5 94241.60c 8.3390e-7 94242。60c 4。5800e8m2 24050.60c 7.195e4 24052。60c 1.3858
18、9e-2 24053。60c 1.5713e3 24054。60c 3.903e4 26056。60c 3.704e3 c sdef kcode 5000 1。0 50 250ksrc 0 0 19。62 35。58 0 19.62 71.16 0 19。62 0 35.58 19。62 35.58 35.58 19.62 71.16 35.58 19.625.4运行结果MCNP学习心得三周六节课的课程设计结束了，在这个过程中我受益匪浅.能够运用MCNP进行简单的堆芯模拟运算，并且能够读懂较复杂的堆芯布置描述语句。然而，要真正掌握MCNP，还有很长的路要走。学习过程中遇到了很多疑问，通过自己的
19、思考和同学交流过程,逐步解决了一些问题。同时,查阅资料过程中进一步掌握所学知识并探索到一些新的知识点。另外，联系到大学所学的专业课程，实际的设计过程是对其一个很好的检验.例如，怎样将所学的编程语言知识和MCNP的程序卡联系起来，只要学习了编程语言，这些抽象的数字会成为简洁的描述方式,用起来得心应手，会变成形象的过程。这个过程应该是真正把知识用于实践，对于提高实践能力又是一个很好的历练过程。从另一个角度来看，此次学习和实践的过程有利于提高独立思考和解决问题的能力,包括交流和查阅资料。独立思考方式,例如我在解决复杂的空间描述时，就要很好的理解数据卡描述的完备性，有一定的空间构思，这是一种重构，怎样将它转化为数据语言，这是一个独立的思考过程.闭门造车有时会走入死胡同,遇到问题时，通过自己的思考难以解决，和同窗交流是一个很好的方法,结合学习资料,充分利用互联网资源，这些丰富的学习方法构成了解决问题的综合能力。例如,我在编程过程中遇到程序的错误，通过新浪网友的解答解决了问题。所以其感受到综合提高就在这里。总的来说,通过以上方法可以解决大部分问题，但有些问题还有待于自己知识和能力的提高,需要自己进一步去探索和总结。