تعریف دو چشمه حجمی استوانه ای با ابعاد و انرژی متفاوت به طور همزمان در MCNP
در MCNP امکان تعریف چند چشمه بهصورت همزمان وجود دارد، اما این کار از طریق یک کارت SDEF واحد و استفاده از توزیعهای آماری انجام میشود. در این محتوا، نحوه تعریف دو چشمه حجمی استوانهای با ابعاد هندسی متفاوت و انرژیهای متفاوت بهطور همزمان و صحیح تشریح میشود.
مفهوم چشمه حجمی استوانه ای در MCNP
چشمه حجمی استوانهای چشمهای است که ذرات از کل حجم یک سلول استوانهای تولید میشوند. این حجم معمولاً با:
- یک سطح استوانهای
- دو سطح صفحهای بالا و پایین
تعریف شده و بهصورت یک سلول مستقل در هندسه مدلسازی میشود. تفاوت ابعاد چشمهها مستقیماً از هندسه سلولها ناشی میشود.
منطق کلی تعریف دو چشمه به صورت همزمان
برای تعریف همزمان دو چشمه حجمی استوانهای باید:
- دو سلول استوانهای مجزا با ابعاد متفاوت تعریف شوند
- انتخاب سلول چشمه با کارت CEL انجام شود
- برای هر سلول، انرژی مستقل تعریف گردد
- همه موارد در یک کارت SDEF با توزیعهای SI/SP ترکیب شوند
MCNP در هر تاریخچه، بهصورت آماری یکی از چشمهها را انتخاب میکند.
تعریف ابعاد متفاوت دو چشمه
ابعاد مختلف هر چشمه از طریق سلول مربوطه تعیین میشود:
- چشمه اول: استوانه با شعاع و ارتفاع مشخص
- چشمه دوم: استوانه با شعاع و ارتفاع متفاوت
کارت SDEF تنها محل تولید ذره را محدود میکند و شکل هندسی را تغییر نمیدهد.
تعریف انرژی متفاوت برای هر چشمه
برای اعمال انرژیهای مختلف به دو چشمه:
- از پارامتر ERG=d در کارت SDEF استفاده میشود
- انرژی هر چشمه با کارتهای SI و SP تعریف میگردد
هر مقدار انرژی به یک سلول متناظر میشود، بنابراین ذرهای که از سلول اول تولید میشود انرژی مشخص خودش را دارد و بالعکس.
محدودسازی چشمهها در سلولهای جداگانه
برای اطمینان از مستقل بودن چشمهها:
- هر چشمه در یک سلول جداگانه تعریف میشود
- در کارت SDEF سلولها با توزیع CEL انتخاب میشوند
این روش باعث میشود تداخل ناخواستهای بین ناحیههای حجمی دو چشمه ایجاد نشود.
وزن دهی نسبی دو چشمه
در صورت نیاز میتوان:
- سهم هر چشمه را با کارت SP تنظیم کرد
- شدت نسبی هر منبع را کنترل نمود
بهاینترتیب، یکی از چشمهها میتواند قویتر یا ضعیفتر از دیگری باشد.
کاربردهای تعریف همزمان دو چشمه حجمی
این روش در موارد زیر کاربرد فراوان دارد:
- مدلسازی منابع پرتوی چندگانه
- بررسی پاسخ آشکارساز به انرژیهای مختلف
- شبیهسازی سامانههای چندناحیهای
- تحلیل منابع واقعی با هندسه پیچیده
نکات مهم در پیاده سازی
برای دستیابی به نتایج معتبر:
- برای هر چشمه سلول مجزا تعریف شود
- توزیعهای انرژی و سلول با هم همخوان باشند
- تعداد تاریخچهها افزایش یابد تا آمار کافی تأمین شود
بیتوجهی به این نکات میتواند باعث نتایج گمراهکننده شود.
جمع بندی
- تعریف دو چشمه حجمی استوانهای بهطور همزمان در MCNP امکانپذیر است
- تفاوت ابعاد از طریق هندسه سلولها اعمال میشود
- تفاوت انرژی با استفاده از توزیعهای انرژی کنترل میشود
- ترکیب همه پارامترها در یک کارت SDEF انجام میگیرد
این روش یکی از انعطافپذیرترین و دقیقترین راهها برای شبیهسازی چند منبع در MCNP است.
کلیدواژه ها : چشمه حجمی-Volume Source-چشمه استوانه ای-Cylindrical Source-MCNP-تعریف چشمه-SDEF Card-CEL Card-تعریف انرژی-Energy Definition-SI Card-SP Card-هندسه استوانه ای-Cylindrical Geometry-شبیه سازی مونت کارلو-Monte Carlo Simulation-مهندسی هسته ای-Nuclear Engineering-
