تعریف یک چشمه موازی در فایل ورودی MCNP

۱. مفهوم چشمه موازی (Parallel Source)

چشمه موازی نوعی خاص از چشمه کولیمه‌شده است که در آن تمام ذرات در هنگام خروج از منبع، کاملاً با یکدیگر موازی هستند. این مفهوم در فیزیک عملیاتی اغلب یک ایده آل است، اما در شبیه‌سازی MCNP برای مدل‌سازی پرتوهای لیزرگونه، چشمه‌های فاصله دور، یا مدل‌های سنسور ساده‌شده کاربرد دارد.

در واقع، یک چشمه موازی، یک چشمه کولیمه‌شده با زاویه انتشار صفر است.

۲. اهمیت توزیع مکانی (SDF)

هنگامی که یک پرتو موازی را تعریف می‌کنیم، علاوه بر جهت (زاویه)، تعریف مکان دقیق شروع ذرات نیز حیاتی است. این کار با کارت‌های توزیع مکانی چشمه انجام می‌شود:

• SX (Source X): تعریف توزیع مکان چشمه در محور X.
• SY (Source Y): تعریف توزیع مکان چشمه در محور Y.
• SZ (Source Z): تعریف توزیع مکان چشمه در محور Z.

مثال مفهومی: اگر یک چشمه در یک صفحه (مثلاً صفحه $XY$XY در $Z=0$Z=0) به‌صورت موازی در جهت $+Z$+Z حرکت کند، باید $SX$SX و $SY$SY را روی یک ناحیه (مثل یک دیسک) تعریف کنیم و $SZ$SZ را روی یک مقدار ثابت ($Z=0$Z=0) قرار دهیم.

۳. تعریف توزیع زاویه‌ای (SDA) برای پرتو موازی

مهم‌ترین بخش تعریف چشمه موازی، تعیین توزیع زاویه‌ای است تا اطمینان حاصل شود که تمام ذرات در یک جهت خاص حرکت می‌کنند و هیچ پخش زاویه‌ای ندارند.

• SD (Source Direction): این کارت جهت بردار حرکت پرتو را تعیین می‌کند.
• SP (Source Probability): این کارت احتمال حرکت در جهت‌های مختلف را تعیین می‌کند.

برای تعریف یک پرتو کاملاً موازی:

1. جهت بردار را مشخص کنید: بردار $(u,v,w)$(u,v,w) را تعیین کنید که جهت حرکت موازی را نشان می‌دهد. (مثلاً: $(0,0,1)$(0,0,1) برای حرکت موازی با محور $Z$Z).
2. احتمال صفر برای جهت‌های دیگر: از یک توزیع دلخواه (Custom Distribution) با احتمال ۱ برای جهت مشخص و احتمال ۰ برای سایر جهت‌ها استفاده می‌شود. در عمل، MCNP با تعیین بردار جهت و عدم تعریف توزیع زاویه‌ای گسترده، این کار را به سادگی انجام می‌دهد.

۴. مقایسه با چشمه نقطه‌ای (Point Source)

جمع‌بندی

تعریف یک چشمه موازی در MCNP به معنای تعریف توزیع مکانی (SX, SY) بر روی یک سطح و تعریف توزیع زاویه‌ای (SD) با یک بردار ثابت است. این ترکیب اطمینان می‌دهد که ذرات از یک سطح مشخص شروع شده و بدون هیچ پخش زاویه‌ای، به صورت کاملاً موازی به جلو حرکت می‌کنند

کلیدواژه ها : MCNP-چشمه-موازی-Parallel-Source-SD-SX-SY-SZ-SDA-SDF-توزیع-مکانی-توزیع-زاویه‌ای-بردار-جهت-ایزوتروپیک-Collimated