MCNP计数心得

一.计数器的选择及其意义

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4.283E+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“率”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：

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 e2…ei…ek

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：

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：

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。