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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。