T(d,n) 4He反应快中子屏蔽体优化设计的蒙特卡罗模拟

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75As中子辐射俘获截面的实验测量及蒙特卡罗修正

的衬底材料为Ｍｏ先在Ｍｏ片上面镀上ｍ量级的，
Ｔｉ再用Ｔｉ子吸附Ｔ，做成Ｔ靶。实验所用的，原Ａｓ品为ＡｓＳ粉末，其纯度高于９，Ａｓ的样。８同位素丰度为１０，０制样时首先用压片机将ＡｓＳｚ。
反应实验截面数据很少。Ｍａｋｉ＿利用飞行时间ｃｌ１ｎ法测量的结果，小于１０ｋＶ能区，比ＥＦＢ在０ｅＮＤ／－
用活化法测量Ａｓ的中子俘获截面。Ｌ靶用Ｔａ做ｉ衬底，其表面镀上厚度在ｍ量级的ＬＦ；氚靶在ｉ
绝大部分的热中子，从而可以提高实验精确度。实
验中所用样品架为一直径１０ｍｉ的铝环。将５个０ｌｌ
ｋＶ能区的中子，以Ａｕ的中子俘获截面为标准，ｅ
收稿日期：２００６— ０ —１；修改日期：２０７００６— ０９— １５＊基金项目：中国核数据中心资助项目
ＭＶ静电加速器上对Ａｓｎ）（，７Ａｓ在２ — １１０９０
后装入厚度为０１ｍｍ的铝盒中，铝层的作用是．
ｋＶ能区中子辐射俘获截面进行了测量＿。实验测ｅ３］
量中，由靶头材料、冷却水层和样品的包层材料等引起的多次散射效应及中子在样品中的自屏蔽效应等均对实验结果产生很大影响＿。这核物理评论

随钻D-T中子孔隙度测井屏蔽体的蒙特卡罗研究

摘要：为了消除石油测井中化学中子放射源使用的危害，针对使用氘一氚（Ｄ—Ｔ）中子发生器的随
钻中子孔隙度测井仪器，利用蒙特卡罗模拟方法，分层计算了多种屏蔽材料对不同能量中子的慢化和屏
蔽效果，并分析了使用各种屏蔽材料的测井仪器在石灰岩地层的响应规律。结果表明：使用Ｄ—Ｔ发生
此可计算出地层孔隙度。
１．２屏蔽材料
泥浆通道。由于Ｈｅ中子管的计数率与进入其内部的热中子通量成正比，因此本文使用体通
中子与物质的相互作用主要有：非弹性散射、弹性散射、辐射俘获等。能量较高的快中子首先与物质发生非弹性散射反应，使其能量降
低，然后易于发生弹性散射，当中子能量降低到热中子能区时，就很容易发生辐射俘获反应，被物质所吸收。
量计数器（Ｆ４）分别记录２个探测器栅元的热中子通量，其结果是归一到单个粒子Ｊ。为了
保证计算结果的可靠性，每次模拟时抽样２Ｘ
第３３卷
２０１３年
第９期
９月
核电子学与探测技术
ＮｕｃｌｅａｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆ＤｅｔｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．３３Ｎｏ．９Ｓｅｐｔ．２０１３
随钻Ｄ —Ｔ中子孔隙度测井屏蔽体的蒙特卡罗研究

高温堆乏燃料贮罐中子屏蔽性能计算

４５ｃｍＦｅ４５ｃｍＦｅ＋１５ｃｍＰＥ
身已经包括了所考虑的阈能以上的散射中子的贡献。对于非含氢介质，即使是离源较远的计算点也应考虑初始积累。本文使用张弛长度法进行计算，查文献Ｅ７２得到铁和碳
铁、铋、铅、钨、石蜡、聚乙烯和水等材料对中子的屏蔽特性。
通过以上分析，并综合考虑乏燃料贮罐的结构性能需求和经济因素，本文最终选取铁和含５
烯作为乏燃料贮罐的屏蔽材料。
Ｃ的聚乙
２计算方法与结果
偏离指数形式的。这种偏离是由于散射中子积累的结果。
对于含氢介质，与源相距３个自由程以上的区域，不必考虑初始积累因子，即可设Ｂ一１，因为这时测量的张弛长ｅ／（ｍＳｖ・ｈ）
的硼，既可以通过弹性散射慢化中子，又可以吸收热中子，且易于加工成型。此外，近年来，一些性能优良的新型复合材料也成为研究的热门］，例如硼铅混合屏蔽材料、碳化硅复合材料等。ＭａｒｕｙａｍａＴ等在４００ｋｅＶ加速器上用Ｔ（ｄ，ｎ）反应提供１５．６ＭｅＶ的中子源，研究了不同屏蔽材料对中子的屏蔽效果＿３］。结果显示，对于５０ｃｍ厚度的单一材料，屏蔽性能由高到低依次为铁、聚乙烯、含硼石蜡（含

D—T脉冲中子发生器随钻中子孔隙度测井的蒙特卡罗模拟

测器的源距选择２～３ｒ，探测器的源距选择约６～７ｍ；Ｔ脉冲中子发生器用于中子孔隙度测井Ｏ０ｃｆ远ｌＯ０ｅＤ－
时对地层孔隙度的灵敏度降低，相同源距条件下探测深度几乎不变。以上结果提示，用ＤＴ脉冲中子而利－
４０％，ｔｅｒｔｏｏｈｒｌｅｔｏｏｎｅｅａｅｙＤ－ｐｌｅｅｔｏｏｒｅｗａｃｈａｉｆｔｅｍａｕｒｎｃｕｔｇｎｒｔｄｂＴｕｓｄｎｕｒｎｓｕｃｓｍｕｈｎ
ｌｒｒｔｎｔｔｇｅｒｔｄｂｙａｇｅｈａｈａｎｅａｅＡｍ— ｕｒｎｓｒｅ，ａｔｓｒｂｉａＢｅｎｅｔｏｏｕｃｎｄｉｓｄｉｔｉｕｔｏｎｒｎｇｅｗａ — ｓｗｉ
中图分类号：Ｐ３．；Ｌｌ６１８Ｔ８６文献标志码：Ａ文章编号：００７１（０００ — ０５０１０ —５ｕａｉｎｏｍｐｎａｅｕｒｎＰｏｏｉｙＬｏｇｎｎｅＣａｌｉｌｔｏｎＣｏｅｓｔｄＮｅｔｏｒｓｔｇｉｇ
Ｑｉｇｄｏ２６５，Ｃｉａ；ｎａ６５５ｈｎ
２．ＤｏｇｉｌＲｅｏｅｙＰｌｎ，ＳＩＯＰＥＣｅｇｌＯｉＦｉｌｍｐｎｎｘｎＯｉｃｖｒａｔＮＳｈｎｉｌｅｄＣｏａｙ，Ｄｏｇｉｇ２７９，Ｃｉａｎｙｎ５０４ｈｎ）

脉冲中子孔隙度测井屏蔽体的蒙特卡罗研究

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｕｌｓｅｄｎｅｕｔｒｏｎｐｏｒｏｓｉｔｙｌｏｇｇｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉ１ｌｉｎｇ：Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ — Ｔｒｉｔｉｕｍ（Ｄ－Ｔ）：Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ — Ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ
ｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆ１２ｃｍｔｈｉｃｋｔｕｎｇｓｉｅｎｏｒｃｕｐｒｕｍａｎｄ６ｃｍｔｈｉｃｋｃａｒｂｏｒａｎｅｃａｎｓｈｉｅｌｄａｌｍｏｓｔａｌｌ
（Ｄ－Ｄ）：ｓｈｉｅｌｄ：ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
０引言
在随钻脉冲中子孔隙度测井中，仪器屏蔽体的选择对于测井仪器的设计是非常重要的，中子屏蔽的效果会对测量结果产生影
响［１］。如果屏蔽不好会使中子发生器发射的中子未与地层发生
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆｐｕｌｓｅｄｎｅｕｔｒｏｎｐｏｒｏｓｉｔｙｌｏｇｇｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｉｉｎｇ，
ＹｕＨｕａｗｅｉ，ＺｈａｎｇＦｅｎｇ

闪烁光纤在快中子辐照下部分特性的蒙特卡罗模拟

根据实际情况，计算０１ＭＶ一１．Ｖ．ｅ４１Ｍｅ
之间的中子照射，Ｇａｔ在ｅｎ４模拟中对每次计算运行１００次事例进行抽样；００００阈值范围选择
半径为００１ｃ的圆面。．０ｍ
光纤长度，效率提高并不显著，其在２ｍ处效０ｃ
以及价格便宜等诸多优点，在快中子照相领域
正扮演越来越重要的角色。本文通过模拟计算，闪烁光纤在快中子辐照下的部分特性进对
入射中子，使得闪烁光纤探测效率较高。模拟
时选择光纤长度为１ｍ，径为００ｍ，０ｃ半．５ｅ中子能量在１ｅ２Ｖ之间变化，０ｋＹ一０Ｍｅ结果如图４所示。可以看到，射能量小于２Ｍｅ能量入Ｖ，沉积效率变化缓慢；之后随着入射能量的增加，
ＭｅＶ几种情况；闪烁光纤长度从１ｃ开始，ｍ选
图１探测器几何结构示意图
图中光纤的几何中心与探测器空间（方长
体）的几何中心相重叠，直角坐标系如图中所示，中ｚ轴沿光纤中心轴向，其ｘ轴和Ｙ轴则
是沿光纤径向。对于中子源的位置选取沿ｚ轴方向对准光纤探测器中心位置，离探测器距
１模型的建立
计算中我们选择的闪烁光纤型号为美国
ＳＩＴ—ＧＢＩ圣戈班公司生产的ＢＦ一ＡＮＯＡＮＣ
２０阻
，
（４６６４）中国博士后科学基金资助项目。１０００Ｍ１８，１作者简介：马庆力（９５一）男，１７，回族，庆人，重解放

蒙特卡罗模拟

一，蒙特卡罗模拟的由来蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟是一种通过设定随机过程，反复生成时间序列，计算参数估计量和统计量，进而研究其分布特征的方法。

具体的，当系统中各个单元的可靠性特征量已知，但系统的可靠性过于复杂，难以建立可靠性预计的精确数学模型或模型太复杂而不便应用时，可用随机模拟法近似计算出系统可靠性的预计值；随着模拟次数的增多，其预计精度也逐渐增高。

由于涉及到时间序列的反复生成，蒙特卡洛模拟法是以高容量和高速度的计算机为前提条件的，因此只是在近些年才得到广泛推广。

这个术语是二战时期美国物理学家Metropolis执行曼哈顿计划的过程中提出来的。

蒙特卡洛模拟方法的原理是当问题或对象本身具有概率特征时，可以用计算机模拟的方法产生抽样结果，根据抽样计算统计量或者参数的值；随着模拟次数的增多，可以通过对各次统计量或参数的估计值求平均的方法得到稳定结论。

二，蒙特卡罗模拟产生随机数的方法(1),用Excel菜单工具产生随机数。

(2),用Excel函数产生随机变量。

三，蒙特卡罗模的应用(1),估计面积和体积(2),MC模拟1，生日问题假设有N个人在一起，各自的生日为365天之一，根据概率理论，与很多人的直觉相反，只需有23个人便有大于50%的几率人群中至少有两个人的生日相同。

2，薄丰的投针问题3，中子屏蔽问题4，21点问题5，参数模拟问题6，辐射转移问题7，在数学中的应用通常蒙特·卡罗方法通过构造符合一定规则的随机数来解决数学上的各种问题。

对于那些由于计算过于复杂而难以得到解析解或者根本没有解析解的问题，蒙特·卡罗方法是一种有效的求出数值解的方法。

一般蒙特·卡罗方法在数学中最常见的应用就是蒙特·卡罗积分。

非权重蒙特卡罗积分，也称确定性抽样，是对被积函数变量区间进行随机均匀抽样，然后对被抽样点的函数值求平均，从而可以得到函数积分的近似值。

此种方法的正确性是基于概率论的中心极限定理。

中子试题及答案

中子试题参考答案（编写人员：容超凡王志强）一．填空题（每题2分）1. 吸收剂量的法定计量单位的名称是戈瑞，符号是 Gy ，它等于1 J/kg。

2. 剂量当量是在要研究的组织中某点处的吸收剂量 D 和品质因素Q 的乘积。

3. 探测中子最常用的核反应有 T(p,n)3He ， D(d,n)3He 和 T(d,n)4He 。

4. 常用的中子源按其产生中子的方式可分为放射性同位素中子源，加速器中子源和反应堆中子源。

5. 加速器中子源最常用的核反应是 T(p,n)3He ， D(d,n)3He ， T(d,n)4He 和7Li(p,n)7Be 。

6. （α，n）类中子源最常用的靶物质是 Be ， B 等。

7. Am-Be中子源按剂量当量平均，其中子的平均能量是 4.4MeV ，半衰期432a 。

8. 中子剂量仪表的常规检定中主要检定仪表的线性和校准因子。

9. 中子剂量仪表校准推荐使用的中子源有 Am-Be中子源， Cf-252中子源，重水慢化的Cf-252源以及Am-B中子源。

10.在辐射防护工作中,对强贯穿辐射的剂量当量测量,根据监测对象,目前使用两个实用量,分别为H*(10)和H p(10)。

11.中子按照能量区分可大致分为：热中子、慢中子、中能中子、快中子。

12.加速器中子源主要的产生方式有高压倍加、静电加速、回旋加速、直线加速。

13. 在反应堆水平孔道通过 Fe-Al 过滤可以获得24 keV的中子，而 Si 可以得到144keV中子。

14.活化片法是测量中子注量的方法之一，最常用的活化片是金。

15．55Mn俘获中子后生成56Mn，56Mn经β衰变，同时放出γ射线，其半衰期T为 2.5785小时。

1/216．采用锰浴法测量中子源强度，按照测量方法分可分为绝对测量法和相对测量法。

17．测量中子源强度的方法主要有锰浴法和金箔活化法（或者伴随粒子法）。

解答：；18．中子注量率的测量分为绝对测量法和相对测量法。

新型耐高温中子屏蔽复合材料的设计制备及性能研究

日本学者发现高硼钢具备良好的热中子吸收性能和理化特性，测试表明，含硼质量百分比为1. 13%的304不锈钢与3倍厚度的普通不锈钢的热中子吸收性能相当*7+。加拿大Alcan 公司*〕采用液相搅拌复合法制备出铝基碳化硼复合材料，其中填料碳化硼的含量高达30%，可作为一种良好的热中子吸收材料。Kim
化。MCNP模拟计算表明，对于从热中子至10 MeV的中子,cm厚新材料的中子剂量穿透率和中子注
量穿透率均优于文献报道的同等厚度的铅硼聚乙烯材料。Am-Be中子源屏蔽试验的实测数据和模拟计算数据表明，两者随屏蔽材料厚度的变化趋势几乎完全一致，两者的差异随屏蔽材料厚度的增加逐渐减
小，在 10. 5 cm 处仅 1. 34% °
关键词：耐高温；表面改性；中子屏蔽复合材料
中图分类号:TL7
文献标志码：A
doi： 10. 7538/yzk. 2020. youxian. 0535
文章编号：1000-6931(2021)07-1323-08
Design, Preparation and Property Study of New High Temperature Resistant Neutron Shielding Composite
摘要：采用表面改性处理技术，制备了由环氧树脂、B。C(或BN)和聚丙烯酸铅组成的新型耐高温中子屏
蔽复合材料，重点研究了材料制备工艺及主要性能指标，利用蒙特卡罗程序MCNP对材料中子屏蔽性
能进行了模拟计算，并与文献报道的屏蔽材料铅硼聚乙烯进行了比较。结果显示，由环氧树脂.B4C和
聚丙烯酸铅组成的复合材料各项力学性能良好，具有良好的耐高温性能,10 C烘烤7 h外观无明显变
氢原子和中子发生弹性散射作用截面较大，且由于两者质量相当，每次弹性碰撞损失的能量与其他核素相比更大，因而通常采用富含氢元素的材料作为中子慢化材料。虽然金属材料和中子发生非弹性散射的能量阈值较高，但每次损失的能量很大，因而在富含氢元素的材料中添加一些金属材料有助于优化减速慢化效果。10B对热中子的吸收截面可达3 837 X 10—24 cm2，产生的次级%射线能量低，自然界中的丰度达19. 8%，且能制备成不同形态的化合物，非常适合制备中子屏蔽材料，如B』C、 BN都是常见的中子吸收材料。Cd、Gd、Hf等少数金属对热中子的吸收截面非常高，有些学者也在研究将这些金属材料掺入传统中子屏蔽材料，但这些金属吸收热中子后放出能量很高的次级％射线，限制了其应用场合。

【精品】第7章-中子的外照射防护.PPT课件

13
2. 当量剂量计算
Hn fH,n
表7.6 中子辐射权重因子WR，中子当量剂量换算因子 fHi，n和对应的剂量率限值为10μSv/h 的中子注量率值
14
15
7.3、中子在屏蔽层中的减弱规律
7.3.1 减弱原理第一步：快中子通过与物质的非弹性散射
和弹性散射，慢化成热中子；第二步：热中子被物质俘获吸收。
同时屏蔽材料中也必须含有适当数量的轻元素，尤其是氢。表7.12列出了某些常用屏蔽材料中的含氢量。
26
表7.12 常用屏蔽材料中的含氢量
①有的资料给出8.15×1022。
②有的资料给出8.3×1022。
27
常用的中子屏蔽材料有下列几种:
水：含氢量大，既是慢化剂，又是吸收体，氢的俘获辐射能量低，只有2.2MeV，便于屏蔽。由于水缺乏结构性能，故很少单独应用，但可把它灌注在水门、水箱屏蔽体里，此时必须注意避免容器破裂，导致水的泄漏而酿成事故。
首先用重或较重的物质，通过非弹性散射使中子能量很快降到与原子核第一激发能级能量以下；然后，再利用含氢物质，通过弹性散射使中子能量降到热能区。
16
7.3、中子在屏蔽层中的减弱规律
7.3.1 减弱原理
虽然热中子能被各种物质所吸收，但并不是任何物质都适宜用来吸收热中子的。因为许多物质吸收热中子后，常伴有高能的俘获γ辐射。因此，在选择吸收热中子的材料时应选择对热中子吸收截面大、俘获γ辐射能量低的那些材料，这样便于对俘获γ辐射的屏蔽。为了减少或避免热中子吸收过程中产生的俘获γ辐射，可在屏蔽层中加入适最的10B和6Li，因为这两种核素吸收热中子的截面特别大(10B为3837b和6Li为910b)，而且产生的是(n，α) 反应，此反应放出的主要是外照射防护中常可忽略的α粒子。虽然10B吸收热中子后还伴有γ辐射，但其能量很低，易于屏蔽。

厚靶T(d,n) 4He反应加速器中子源的中子产额、能谱和角分布化学

Ｔｈｅｉｂｌｙｏｈｅｕｔｓａａｙｅ．ｅｒｌｉｔｆｔｅｒｓｌｓｗａｎｌｚｄａｉＫｅｒｓＴ（ｎｅｒａｔｏｙｗｏｄ：ｄ，）Ｈｅｃｉｎ；ｙｅｄ；ｅｅｇｐｃｒｍ；ａｇｌｒｄｓｒｂｔｏｉｌｎｒｙｓｅｔｕｎｕａｉｔｉｕｉｎ
Ｎｅｔｏｅｄ，ＥｎｒｙＳｃｒｍｎｄＡｎｇｌｒＤｉｔｉｕｉｎｏｃｌｒｔｒｕｒｎＹｉｌｅｇｐｅｔｕａｕａｓｒｂｔｏｆＡｃｅｅａｏ
ＢｓｄＴ（ｎａｔｏｕｒｎＳｕｃｏｉｋＴｒｅａｅｄ，）ＨｅＲｅｃｉｎＮｅｔｏｏｒｅｆｒＴｈｃａｇｔ
究引。
项十分繁杂的工作，多实验室只测量了某很中子源中子输运的蒙特卡罗模拟研究中，常通
些特殊角度的中子能谱［。在以往涉及ＤＴＴＪ－将ＤＴ中子源近似看成为１Ｖ单能各向同－４Ｍｅ
ｌｗｅｔｎ１０Ｍｅ．Ｓｍｅａｃａｅｒｓｔｕｓｎｇｔｉｍｅｈｏａｅｐｅｅｅｏｒｈａ．Ｖｏｃｌｕｌｔｄｅｕｌｓｉｈｓｔｄｒｒｓｎｔｄ，ｉｌｄｉｇｉｅａｅｕｔｏｎｙｉｌｎｃｕｎｎｔｇｒｔｄｎｅｒｅｄｓ，ｎｅｒｎｅｒｐｅｔａａｄａｕｔｏｎｅｇｙｓｃｒｎｎｇｕａｄｓｒｂｕｔｏ．ｌｒｉｔｉｉｎｓ

蒙特卡罗(Monte Carlo算法)算法

随机数的取得
• 如果你对随机数有更高的要求，需要自己编辑“随机数生成器”
• 最简单、最基本、最重要的一个概率分布是(0,1)上的均匀分布（或称矩形分布）
• 例如在Matlab中，命令“rand()”将产生一个(0,1)中均匀分布的随机数
• 你可以根据需要给随机数一个“种子”，以求不同的数
Matlab 的随机数函数
• 大大改善了结果！
随机数的产生
• 随机数是我们实现蒙特卡罗模拟的基本工具。 • 随机数的产生就是抽样问题。可以用物理方法
产生随机数，但价格昂贵，不能重复，使用不便。另一种方法是用数学递推公式产生。这样产生的序列，与真正的随机数序列不同，所以称为伪随机数，或伪随机数序列。不过，经过多种统计检验表明，它与真正的随机数，或随机数序列具有相近的性质，因此可把它作为真正的随机数来使用。
用Monte Carlo 计算定积分
• 考虑积分 • 假定随机变量具有密度函数 •则
用Monte Carlo 计算定积分-
• 抽取密度为e^{-x}的随机数X_1,…X_n • 构造统计数
•则
用Monte Carlo 计算定积分--
•且
•即
用Monte Carlo 计算定积分---
• 例如 α=1.9
Monte Carlo Simulation 简介
概述
• 蒙特卡罗(Monte Carlo)方法，或称计算机随机模拟方法或随机抽样方法或统计试验方法，属于计算数学的一个分支。是一种基于“随机数”的rlo方法的基本思想很以前就被人们所发现和利用。在17世纪，人们就知道用事件发生的“频率”来决定事件的“概率”。19世纪人们用投针试
• 它是以一个概率模型为基础，按照这个模型所描绘的过程，通过模拟实验的结果，作为问题的近似解。。

Micromegas探测器测量快中子的蒙特卡罗模拟

收稿日期：２０１３－０５．２７
பைடு நூலகம்
作者简介：汪珊珊（１９７９－），女，四川成都人，讲师，硕士，研究方向：原子团簇物理及粒子束应用物理；Ｅｍａｉｌ：１７９２７４１＠ｑｑ．ｃｏｍ；
ｔｗｉｎｋｌｅｌ３３＠ｌ６３．ｃｏｍ
第３９卷第５期
南学学自学１Ｊｏｕｍａ１ｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓＮａｔｕｒａ１ＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ
模拟中暂时不考虑金属网和倍增区，这是因为在该项模拟中，只计算在转换材料中产生的质子飞如漂移区以及其在漂移区产生电子－离子对的过程．与文献［Ｊ】中的设置相同，在模拟中将漂移区的厚度设置为３毫米，漂移区气体为一定比例的Ａｒ气和二氧化碳气体的混合．同时为了精确描述漂移区内气体的密度，设定探测器的温度为３００Ｋ，压力为１个标准大气压．此外，漂移区的电场为１ｋｖ／ｃｍ的静电场，这与文献［中的设置也是一致的．在模拟程序中，每一个在转换材料中产生的质子在穿越转换层和漂移区之间的界面时都会被记录到数据文件中．在基于Ｇａｒｉｆｅｌｄ的模拟程序中，探测器的２维纵向剖面图见图１．
‘
西
民族大
报
然
版
ｓ印ｔ．２０ｌ３
＿。。
－
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００３－４２７１．２０１３．０５．１４

蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟

如对32位字长的计算机
real procedure random((xi)) integer array (li)n real array (xi)n l0 any integer that 1< l0 <231-1 for i=1 to n do
li =(231-1)除以16807 li-1的余数
1 b 1 n f ( x )dx f ( xi ) a ba n i 1
d b 1 1 n f ( x, y)dxdy f ( xi , yi ) c a (d c)(b a) n i 1
一般地，Af ( x )d ( measure of A)
作业
u

1 sin 2
中子屏蔽问题 Neutron Shielding problem 铅墙（长为5）
入口
假设铅墙长为5，中子在铅中的平均自由程为1，中子与铅原子碰撞后各向同性散射。令碰撞8次后中子能量耗尽，试求穿透铅墙的中子的比例。暂不考虑垂直纸面的运动，则中子的水平位移是 1 cos cos ... cos 。
1
误差约
1 n
，它并不能和一些高级的数值积分算法比拟，
但对多维情况，MC方法却很有吸引力。

1 1 1
0 0 0
1 n f ( x, y, z )dxdydz f ( xi , yi , zi ) n i 1
我们可产生一系列随机数 1, 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ,....... 可简单取3个随机数构成一个随机点，即 (1, 2 , 3 ), (4 , 5 , 6 ),....... 相应地，
算法（常微分）
蛙跳如Mori et al. 1998, ApJ, 494, 430 如Liu, W. J. et al. 2007, Adv. Space Res., in press

中子源识别芥子气毒剂弹的蒙特卡罗模拟

维普资讯
第２卷７
２０年０７
第２期
３月
核电子学与探测技术ＮｕｌｒｅｔｏｉｃｅｃｒｎｃａＥｌｓ＆ＤｅｅｔｎＴｅｈｏｏｙｔｃｉｃｎｌｇｏ
Ｖ０７Ｎｏ２Ｌ２．
Ｍａｃ２０ｒｈ０７
绍了用放射性测量技术识别化学毒剂的原理［在这方面的应用报道较少。引，
名为二氯二乙硫醚，第一次世界大战期间德国
首先把它选为军用毒剂。１１年６月１９７２日，德军对英军防线首次使用芥子气，造成２０多００人的伤亡。芥子气可以使皮肤红肿、泡、起溃
～
炮弹为计算模型。计算中，弹壳厚度为１ｍ５ｍ，
Ｆ — ＲＳ
～
（）３（）４
材料为Ｆ，度：．７／ｒ；弹高为ｅ密７８ｇｃｓ炮ｎ
６００ｍｍ，其中的填充物质为芥子气毒剂，分子式为ＣＨＳｌ密度：．７／ｍ；４８Ｃ２，１２４ｇｃｓ慢化体为厚度３ｍ的石蜡，度：．１／ａ；０ｍ密０９ｇｃ－放射源＿ｌ３为ｑ８ｍ的ＩＢ中子源，￣ｍ１卜ｅ发射率为ｌＯ－１ × １＿，射源距离炮弹中心距离为０ｓ。放
收稿日期：０６０－２２０－２１－
含量分别为Ｃ０２，．，２．，３．Ｈ５Ｏ￥０１Ｃ
作者简介：付广智（９）男，１６，陕西宝鸡人，士博
生，从事核辐射探涓等研究
１．。因此，４７４只需计算和确定出芥子气毒剂中关键核素７峰的能量，就可判定和识别芥子

脉冲中子-裂变中子铀矿测井技术的蒙特卡罗模拟

脉冲中子-裂变中子铀矿测井技术的蒙特卡罗模拟王新光;王国保;张国光;窦玉玲;丰树强;赵潇【摘要】PNFN was a method for uranium exploration. Pulsed neutron source was used, prompt fission epithermal neutron or delayed fission thermal neutrons were detected by u-sing 3He neutron detector. Under the condition of different uranium content and porosity, the PNFN responses were simulated by using the MCNP code. The relationship between fission neutron and formation condition was studied. The obtained results showed that the larger the formation porosity, the lower the calculated uranium content. The precision of u-ranium content could be increased by the correction of scattering cross-section obtained by prompt fission epithermal or thermal neutron time decay spectrum method.%脉冲中子-裂变中子铀矿测井方法(PNFN)是采用脉冲式中子源,利用3He管中子探测器记录瞬发裂变超热中子或缓发裂变热中子,得到地层中铀矿含量信息的测井方法.利用MCNP程序模拟了不同铀含量、不同地层孔隙度地层条件下PNFN的响应,分析了瞬发裂变超热中子和缓发裂变热中子与地层铀含量和孔隙度的关系.结果表明,地层孔隙度对利用PNFN确定地层铀含量有影响,孔隙度越大,利用裂变中子直接计算得到的地层铀含量比真实含量越小.利用瞬发裂变超热中子或热中子时间衰减谱计算得到地层宏观俘获截面,对裂变中子进行校正,可以有效提高地层铀含量计算结果的准确度.【期刊名称】《同位素》【年(卷),期】2013(026)001【总页数】5页(P48-52)【关键词】脉冲中子;裂变中子;铀矿测井;蒙特卡罗模拟;孔隙度校正【作者】王新光;王国保;张国光;窦玉玲;丰树强;赵潇【作者单位】中国原子能科学研究院核技术应用研究所,北京 102413【正文语种】中文【中图分类】P631.8;TL816在铀矿勘探中，常用的自然γ能谱测井方法通过探测铀的衰变产物镭的γ放射性确定地层的含铀量，由于存在铀镭平衡系数确定困难的问题，在平衡系数不确定的地区需要从井下取岩心，才能相对准确的确定铀含量，耗费时间，增加了勘探成本。

热中子照相装置屏蔽的蒙特卡罗模拟

热中子照相装置屏蔽的蒙特卡罗模拟
郝丽杰;焦学胜;王洪立;刘蕴韬;陈东风
【期刊名称】《原子能科学技术》
【年(卷),期】2010(044)0z1
【摘要】中子照相装置的屏蔽对降低反应堆大厅本底及提高中子照相质量具有重要意义.使用蒙特卡罗模拟方法,对热中子照相装置各组成部分的屏蔽进行模拟计算.结果表明:在照相装置的准直器部分使用厚130 cm、密度4.6 t/m3的重混凝土,飞行管部分使用厚75 cm、密度3.6 t/m3的重混凝土可保证屏蔽外的辐射当量剂量达到反应堆大厅的监督区要求.
【总页数】5页(P48-52)
【作者】郝丽杰;焦学胜;王洪立;刘蕴韬;陈东风
【作者单位】中国原子能科学研究院,北京,102413;中国原子能科学研究院,北京,102413;中国原子能科学研究院,北京,102413;中国原子能科学研究院,北
京,102413;中国原子能科学研究院,北京,102413
【正文语种】中文
【中图分类】O571.56
【相关文献】
1.加速器热中子照相装置CCD芯片屏蔽的模拟计算 [J], 胥建国;邹宇斌;郭之虞;唐国有;郭利安;郭纪美
2.热中子照相装置屏蔽的蒙特卡罗模拟 [J], 郝丽杰;焦学胜;王洪立;刘蕴韬;陈东风
3.热中子照相装置屏蔽的蒙特卡罗模拟 [J], 郝丽杰;焦学胜;王洪立;刘蕴韬
4.HG轻便式热中子照相装置的研究 [J], 杨达中;姚安居
5.HG轻便式热中子照相装置的研究 [J], 杨达中;姚安居
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计算材料学之蒙特卡洛方法论述

计算材料学之蒙特卡洛方法一、计算材料学主要内容计算材料学涉及材料的各个方面，如不同层次的结构、各种性能等等，因此，有很多相应的计算方法。

在进行材料计算时，首先要根据所要计算的对象、条件、要求等因素选择适当的方法。

要想做好选择，必须了解材料计算方法的分类。

目前，主要有两种分类方法：一是按理论模型和方法分类，二是按材料计算的特征空间尺寸(Characteristic space scale)分类。

材料的性能在很大程度上取决于材料的微结构，材料的用途不同，决定其性能的微结构尺度会有很大的差别。

例如，对结构材料来说，影响其力学性能的结构尺度在微米以上，而对于电、光、磁等功能材料来说可能要小到纳米，甚至是电子结构。

因此，计算材料学的研究对象的特征空间尺度从埃到米。

时间是计算材料学的另一个重要的参量。

对于不同的研究对象或计算方法，材料计算的时间尺度可从10-15秒（如分子动力学方法等）到年（如对于腐蚀、蠕变、疲劳等的模拟）。

对于具有不同特征空间、时间尺度的研究对象，均有相应的材料计算方法。

目前常用的计算方法包括第一原理从头计算法，分子动力学方法，蒙特卡洛方法，有限元分析等。

下面主要介绍蒙特卡罗方法：蒙特卡罗方法：一、方法的简介蒙特·卡罗方法（Monte Carlo method），也称统计模拟方法，是二十世纪四十年代中期由于科学技术的发展和电子计算机的发明，而被提出的一种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值计算方法。

是指使用随机数（或更常见的伪随机数）来解决很多计算问题的方法。

与它对应的是确定性算法这种方法作为一种独立的方法被提出来，并首先在核武器的试验与研制中得到了应用。

蒙特卡罗方法是一种计算方法，但与一般数值计算方法有很大区别。

它是以概率统计理论为基础的一种方法。

由于蒙特卡罗方法能够比较逼真地描述事物的特点及物理实验过程，解决一些数值方法难以解决的问题，因而该方法的应用领域日趋广泛。

蒙特·卡罗方法在金融工程学，宏观经济学，计算物理学(如粒子输运计算、量子热力学计算、空气动力学计算)等领域应用广泛。