MCNP初学者入门指南.pdf

MCNP初学者入门指南 二○○九年五月 目 录

一 MCNP概述

1.1 MCNP计算过程

1.2 MCNP 文件结构

1.3 MCNP使用方法

二 MCNP输入文件书写方法

2.1 输入文件规范

2.2 7MeV 轫致辐射 X 射线算例

三 输出文件解读 第 1 章 MCNP 概述

1.1 MCNP 计算过程 MCNP （Monte Carlo N-Particle Transport code）是计算粒子输运过程的一套

蒙特卡罗模拟计算程序。 这个程序需要用户通过输入文件给出计算模型。 计算模

型中需要提供源的属性、感兴区内各种物体的属性、记录粒子信息的方法等。 例如，若想计算一个 1MeV 的 X 射线透过 2cm 铁的概率是多少，我们可以

通过下面的模型进行计算，如图 1 所示。 感兴区外 感兴区内 X 射线源 记录面 铁 图 1 计算模型 在上面的计算模型中，感兴区是一个球的内部，其中包含 X 射线源、铁块

和记录面， 而其他位置均为真空。 由于当粒子被输运到感兴区外时， 它将肯定不

会再对记录结果产生贡献， 所以程序会自动停止这个粒子的输运过程， 这也正是

设定感兴区的原因。 源的属性主要包括位置、 能量、出射方向、粒子种类等。 图 1 的计算模型中，

源的能量为单能 1MeV ，方向为单向垂直于铁块的左表面，粒子种类为光子 （Photon）。 感兴区内物体的属性包括几何尺寸、 材料成分、 密度等。 图 1 中使用了一块

铁块，它的厚度为 2cm，其他方向的尺寸对我们的计算结果没有影响，但要保证

铁块完整地包含于感兴区内。 记录方法有多种，其中包括通过某个面的特定种类粒子的个数。在图 1 中，

我们可以利用 MCNP 记录通过“记录面”的能量为 1MeV 的光子个数。 计算图 1 的模型时，MCNP 会首先根据源的属性描述， 抽样出一个起始粒子。