非均匀大气中γ射线输运的蒙特卡罗模拟方法

计算物理 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (5): 740-744.

非均匀大气中γ射线输运的蒙特卡罗模拟方法

陶应龙^1,2, 朱金辉², 王建国², 牛胜利², 范如玉^1,2

1. 清华大学工程物理系, 北京 100084;
2. 西北核技术研究所, 陕西西安 710024

收稿日期:2009-07-15 修回日期:2010-01-18 出版日期:2010-09-25 发布日期:2010-09-25
作者简介:陶应龙(1982-),男,安徽,博士生,从事粒子输运的蒙特卡罗模拟研究,西安市69信箱12分箱710024.

Monte Carlo Simulation of Gamma Ray Transport in Non-uniform Atmosphere

TAO Yinglong^1,2, ZHU Jinhui², WANG Jianguo², NIU Shengli², FAN Ruyu^1,2

1. Department of Engineering Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2. Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi'an 710024, China

Received:2009-07-15 Revised:2010-01-18 Online:2010-09-25 Published:2010-09-25

摘要/Abstract

摘要： γ射线在高空大气中的输运问题常采用蒙特卡罗方法进行模拟,但由于大气是非均匀连续介质,通常需要根据高度上的密度变化将大气进行分层处理.高空大气密度变化非常剧烈,精细的分层会带来很大的计算量.针对非均匀连续介质中的粒子输运问题,利用质量距离抽样方法代替传统的步长抽样方法,提出一种可直接模拟粒子在非均匀连续介质中输运的蒙特卡罗方法,实现γ射线在非均匀大气中输运的蒙特卡罗模拟,并与MCNP程序的计算结果进行比较,结果符合较好.

关键词: γ射线, 非均匀大气, 粒子输运, 蒙特卡罗方法

Abstract: The atmosphere is a kind of non-uniform media,whose density drops rapidly with the increase of height.In order to simulate transport of gamma ray in high-altitude atmosphere,the media is divided into many uniform layers with different densities.To eliminate error,the number of layers should be as many as possible,which results in a large amount of computation.We propose a method without layering.It samples mass distance to replace step length of particles.The results agree well with those calculated directly by MCNP code.The method increases speed of computation considerably.

Key words: gamma ray, non-uniform atmosphere particle, transport, Monte Carlo method

中图分类号:

O242.1

陶应龙, 朱金辉, 王建国, 牛胜利, 范如玉. 非均匀大气中γ射线输运的蒙特卡罗模拟方法[J]. 计算物理, 2010, 27(5): 740-744.

TAO Yinglong, ZHU Jinhui, WANG Jianguo, NIU Shengli, FAN Ruyu. Monte Carlo Simulation of Gamma Ray Transport in Non-uniform Atmosphere[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2010, 27(5): 740-744.

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