تعریف دو چشمه دلخواه از طریق محدودسازی در سلول در MCNP
در شبیهسازیهای MCNP، ممکن است نیاز باشد که دو چشمه حجمی مستقل در یک مدل تعریف شوند؛ بهگونهای که هر چشمه فقط درون یک سلول دلخواه با هندسه مشخص فعال باشد. این سناریو در مدلسازی منابع هستهای چندبخشی، آشکارسازهای مرکب یا سیستمهایی با توزیع مکانی غیر یکنواخت بسیار رایج است.
مفهوم چشمه حجمی در MCNP
چشمه حجمی به منبعی گفته میشود که:
- ذرات از کل حجم یک ناحیه هندسی تولید میشوند
- توزیع مکانی چشمه یکنواخت یا تابعی از حجم است
- شکل واقعی چشمه توسط هندسه سلول تعیین میشود، نه بهصورت مستقیم
در MCNP، شکل چشمه همیشه از طریق سلولی که چشمه در آن محدود شده است تعریف میشود.
اصل محدودسازی چشمه در سلول
MCNP این امکان را فراهم میکند که:
- تولید ذره فقط درون یک شماره سلول مشخص انجام شود
- هر نقطهای که خارج از آن سلول قرار گیرد، رد شود
به این ترتیب:
- سلول نقش قالب هندسی چشمه را بازی میکند
- هر شکل دلخواهی که بتوان برای سلول تعریف کرد، برای چشمه نیز قابل استفاده خواهد بود
تعریف دو چشمه حجمی مجزا
برای تعریف دو چشمه حجمی مستقل:
- هر چشمه به یک سلول متفاوت نسبت داده میشود
- این سلولها میتوانند شکل، اندازه یا حتی جنس متفاوتی داشته باشند
- هر چشمه میتواند ویژگیهای انرژی، نوع ذره یا شدت متفاوتی داشته باشد
در نتیجه، MCNP هر چشمه را بهصورت آماری مستقل نمونهبرداری کرده و در عین حال کل سیستم در یک شبیهسازی واحد حل میشود.
نقش سلولها در تعیین شکل چشمهها
در این روش:
- شکل هندسی سلول اول، شکل چشمه اول را تعیین میکند
- شکل هندسی سلول دوم، شکل چشمه دوم را تعیین میکند
سلولها میتوانند:
- ساده (استوانهای، مکعبی، کروی)
- یا بسیار پیچیده (ترکیب سطوح صفحهای، استوانهای و کروی) باشند
MCNP منطق هندسی سلول را بررسی میکند و فقط نقاط معتبر را برای تولید ذرات میپذیرد.
ترکیب آماری دو چشمه در یک مسئله
در تعریف چند چشمه:
- سهم هر چشمه در پاسخ نهایی بهصورت آماری لحاظ میشود
- میتوان شدت نسبی دو چشمه را کنترل کرد
- نتایج تالیها تأثیر مجموع هر دو چشمه را نشان میدهند
این قابلیت برای شبیهسازی شرایط واقعی بسیار حیاتی است، زیرا در بسیاری از سیستمها بیش از یک منبع تابش وجود دارد.
مزایای استفاده از محدودسازی سلولی برای چند چشمه
استفاده از این روش باعث میشود:
- نیازی به تعریف ریاضی شکل چشمه نباشد
- هندسه پیچیده بدون سادهسازی در نظر گرفته شود
- دقت مکانی تولید ذرات افزایش یابد
- تالیها دقیقتر و قابل اعتمادتر شوند
کاربردهای عملی
تعریف دو چشمه حجمی محدود شده در سلول معمولاً در موارد زیر استفاده میشود:
- سوختهای چندمنطقهای
- منابع پرتوزای مرکب
- سیستمهای آشکارسازی چندگانه
- تحلیل میدان تابش ناهمگن
جمعبندی
در MCNP:
- امکان تعریف چند چشمه حجمی بهطور همزمان وجود دارد
- هر چشمه با محدودسازی به یک سلول دلخواه شکل میگیرد
- این روش ساده، منعطف و کاملاً سازگار با هندسههای پیچیده است
کلیدواژه ها : تعریف دو چشمه حجمی-Volumetric Source Definition-محدود کردن چشمه-Limiting Source-چشمه در MCNP-MCNP Source-SDEF Card-دو چشمه-Double Source-سلول دلخواه-Arbitrary Cell-CELL Card-هندسه MCNP-MCNP Geometry-Source Region-Monte Carlo Simulation-شبیه سازی مونت کارلو-Source Definition-
