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La méthode de Monte Carlo Par MCNP Par: A. SIDI MOUSSA TP N° 4 (Définition des données) Par: A. SIDI MOUSSA.

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1 La méthode de Monte Carlo Par MCNP Par: A. SIDI MOUSSA TP N° 4 (Définition des données) Par: A. SIDI MOUSSA

2 Généralités Structure du fichier input MCNP Le fichier MCNP se décompose en trois grandes parties, séparées par une ligne vide (Blanc).

3 Le mode Cest le mode de transport des particules, N, P ou E, on peut utiliser une combinaison aussi. Il sutilise comme suit : n (neutrons) p (photons) mode x avec x = e (électrons) np (neutrons, photons) pe (photons, électrons) npe

4 Le mode Exemple

5 Définition des matériaux

6 Définition des cellules La formulation pour définir correctement une cellule est la suivante : nc m d geom paramsc Avec: nc : le numéro de la cellule, entre 1 et m : le numéro du matériau qui rempli la cellule. d : la densité en g/cm 3 (signe -) ou en at/cm 3 (+). Geom : spécifie la géométrie de la cellule définie par des surfaces définies. Paramsc : les paramètres, comme limportance, le volume...

7 Définition des matériaux Comme il a été cité précédemment, dans la définition des cellules, on donne un numéro mn à la matière qui constitue la cellule. Ce numéro n est repris dont la formulation simplifiée : mn ZA 1 frac1 ZA2 frac2 …ZAi fraci où n le numéro de matériau. ZAi indique de quel élément il sagit (le numéro atomique et la mass atomique), ainsi que la librairie des sections efficaces à utiliser. fraci la fraction de lélément. Remarque: Le choix de la section efficace est bien défini dans l annexe G et le chapitre 3 du manuel MCNP.

8 Définition des matériaux Exemple: mn ZA 1 frac_1 ZA2 frac_2 ZAi frac_i Pour définir leau m

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10 Définition de source Une carte essentielle est celle qui définit la source : il sagit de la carte (SDEF). Elle a la formulation suivante: SDEF source variable = specification Il existe de nombreux paramètres pour définir la source. CEL : précise quelle cellule sert de source. SUR : définit quelle surface est la source. ERG : définit lénergie de la source, en MeV. POS : donne le point de référence du centre de la source. RAD : définit le rayon de la source. 123 PAR: type de particule (1 pour N, 2 pour P,3 pour E)

11 Définition de source Source ponctuelle isotrope SDEF POS= ERG= 10 Définit une source isotrope positionnée en x = - 1m de particules de 10 MeV 1 m (0,0,0)

12 Définition de source Source unidirectionnelle SDEF POS= ERG= 10 VEC= DIR= 1 On utilise VEC et DIR. VEC est le vecteur directeur, et DIR est le cosinus par rapport à ce vecteur directeur. Définit une source positionnée en x = -1m de particules de 10 MeV. Cette source est dirigée selon laxe des x et vers lavant. 1 m x + (0,0,0)(-100,0,0)

13 Définition de source Source unidirectionnelle SDEF POS= ERG= 10 VEC= DIR= m x - (0,0,0)(-100,0,0)

14 Définition de source Source directionnelle Des sources un peu plus complexes peuvent être définies, on pose une valeur inférieur à 1 pour DIR. Rappelons que DIR représente le cosinus de langle entre le vecteur directeur de la particule sources et le vecteur VEC. SDEF POS= ERG= 10 VEC= DIR= 0.5 Définit une source positionnée en x = -1m de particules de 10 MeV. Cette source est dirigée sur la surface dun cône daxe confondu avec laxe des x et de demi-angle au sommet 60° (puisque cos(60°) = 0.5). x + (0,0,0)(-100,0,0)

15 Définition de source Source volumique La cellule constituant la source est définie par CEL. On lui définit plutôt un volume dans lequel seront tirés les particules sources. -Source cylindrique SDEF CEL= 1 POS= AXS= RAD= D1 EXT= D2 SI1 5 SI2 50 Cette source est lintersection entre un cylindre et la cellule 1. Ce cylindre est centré sur lorigine et son rayon est de 5 cm. Il sétend sur 2x50 cm, 50 cm selon la direction (1;0;0) et 50 cm selon (-1;0;0). Avec: - POS : coordonnées du centre du cylindre - AXS : axe selon lequel est dirigé le cylindre - RAD : rayon du cylindre - EXT : de mi-longueur du cylindre x + (0,0,0) 50 cm

16 Définition de source

17 Définition de source Distributions Une distribution permet à une variable de prendre plusieurs valeurs au lieu dune valeur fixe entrée par lutilisateur. Elles sont définies tout dabord en inscrivant Dn (avec n le numéro de la distribution) à la place de la valeur numérique. SISP SB Chaque distribution utilisée est ensuite décrite par une ou plusieurs cartes : SI (Source Information Card), SP (Source Probability Card) et SB (Source Bias Card).Remarque D Si la spécification est précédée dun D, le programme comprend quil sagit dune distribution; sinon, il sagit dune valeur explicite.

18 Définition de source Distributions Carte SI Carte SI (Source Information) SIn option I1 … Ii avec : n le numéro de la distribution. option permettant de préciser le type de distribution. Ii les valeurs de la distribution. OptionType de distributionSignification des paramètres suivants Vide ou Hhistogrammedélimitation des bins. Lvaleurs discrètesValeurs Adistribution continuepoints où est décrite la densité de probabilité

19 Définition de source Distributions Carte SP Carte SP (Source Probability) SPn option P1 … Pn avec : n le numéro de la distribution. option permettant de préciser comment sont interprétés les paramètres Pi. Pi les valeurs des probabilités. OptionOption de la carte SI Signification des paramètres suivants VideH ou Lprobabilité de chaque valeur Adensité de probabilité aux points définis DH ou Lprobabilité de chaque valeur CH ou Lprobabilité cumulée de chaque valeur

20 Définition de source Distributions Exemple 1 … ERG= D1 SI1 L SP1 D Cette distribution est constituée de 3 valeurs (1, 1.5 et 2 MeV), dont les probabilités respectives sont 0.25, 0.5 et 0.25 (renormalisation automatique). Exemple 2 … ERG= D1 SI1 H SP1 D Cette distribution est composé de 2 bins (1-1.5 MeV et MeV). Toutes les valeurs à lintérieur de chaque bin sont équiprobables. La probabilité du bin MeV est 2 fois plus importante que celle du bin MeV.

21 Définition de source Distributions Exemple 3 … ERG= D1 SI1 A SP1 D Cette distribution est continue de 1 MeV à 2 MeV. La probabilité atteint un maximum à 1.5 MeV où elle est deux fois plus importante quà 1 où 2 MeV. Exemple 4 … ERG= D1 SI1 A SP1 D Cette distribution est continue de 1 MeV à 2 MeV et de probabilité constante. Cette distribution est la même que la suivante : SI1 H 1 2 SP1 D 0 1

22 Carte PHYS (Energy Physics Cutoff) Cette carte, qui permet de modifier les traitements physiques utilisés, cette carte dispose de plusieurs arguments, mais on retiendra surtout : PHYS:X E. avec : X : le type de particule concerné (N, P ou E). E : lénergie maximum (MeV). Exemple : PHYS:N 20 PHYS:P 10 Permet de fixer lénergie maximum des neutrons à 20 MeV et celle des photons à 10 MeV.

23 Importance


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