JMCT蒙特卡罗中子-光子输运程序全堆芯pin-by-pin模型的模拟.pdf

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1、第48卷第6期原子能科学技术Vo1．48，No．62014年6月AtomicEnergyScienceandTechnologyJun．2014JMCT蒙特卡罗中子一光子输运程序全堆芯pin—by—pin模型的模拟邓力，李刚一，张宝印，上官丹骅，李树，胡泽华，马彦，姬志成(1．北京应用物理与计算数学研究所，北京1000942．中国工程物理研究院北京研究生部，北京1OOO88)摘要：几何栅元数超过千万、计数达数十亿、模拟粒子数达数百亿规模的反应堆全堆芯pin-by-pin问题是目前国际公认的挑战计算机和计算方法的

2、难题。由于巨大的数据量已超过单核内存的极限，必须进行空间区域分解和数据分解。本文利用基于JCOGIN实体组合几何框架自主开发研制的三维中子一光子输运蒙特卡罗程序JMCT，通过空间区域分解和嵌套并行，完成了对大亚湾核电站1号机组反应堆全堆芯pin-by-pin模型的建模和模拟，计算给出了每个pin的注量率分布及其误差。关键词：全堆芯；pin—by-pin；空间区域分解；嵌套并行计算；蒙特卡罗；JCOGIN；JMCT中图分类号：O571．51文献标志码：A文章编号：1000-6931(2014)06—1061—06

3、doi：10．7538／yzk．2014．48．06．1061SimulationofFull—-corepin·-by—-pinModelbyJMCTMonteCarloNeutron—photonTransportCodeDENGLi，LIGang，。一，ZHANGBao—yin，SHANGGUANDan—hua，LIShu，HUZe—hua，MAYan，jIZhi—cheng(1．InstituteoAppliedPhysicsandComputationalMathematics，Beijing1000

4、94，China；2．GraduateSchoolofChinaAcademyofEngineeringPhysics，Beijing100088，China)Abstract：Duetothenumberofcel1overtenmillions，thecountoverbillionandtheparticlemumberovertenbillions，thepin—by—pinproblemofthefullreactorcorehasbecomeasachallengeforthecomputersan

5、dthecomputationalmethods．SincethelargememorydemandhasexceededthelimitofasingleCPU，thespatialdomainanddatadecompositionmustbeconsidered．JMCT3一DMonteCarloneutronandphotontransportcodewhichwasdevelopedbasedontherealbodycombinationalgeometrytoolboxJCOGINsuccessf

6、ullyfulfilledthesimulationoffull—-corepin-by-pinmodelfromDayawanNuclearPowerStationbyspatialdomaindecompositionandthenestedparallelcomputation．Thefluenceratedistributionandstandarddeviationofeachpinwere收稿日期：2013—04—13；修回日期：2013-11—01基金项目：中国工程物理研究院科学技术发展基金资助项

7、目(2011A0103006，2012A0102005)；国防科工局核能开发项目资助；863计划资助项目(2012AAO1A303)作者简介：邓力(196O～)，男，四川绵竹人，研究员，博士，从事蒙特卡罗粒子输运方法及应用研究*通信作者：李刚，E-mail：li_gang@iapcm．ac．cng6期邓力等：JMCT蒙特卡罗中子一光子输运程序全堆芯pin—by-pin模型的模拟1063层；每个组件289个pin(17×17，其中含25个几何体包括基本几何体(球、圆柱、圆锥、长导向管，每个导向管分4层，如图1b所

8、示)；方体、椭圆环等)和组合几何体(通过布尔预算75万～1070万个堆芯总栅元。(交、并、余)产生的几何体)。几何体只包含几目前，MCNP4C能模拟的几何栅元数和何体的形状和大小属性，不包含空间位置。计数上限均为1O万，模拟的粒子数不超过整数几何单元包括几何体及其空间位置、系统的最大值(即小于2，取2趴一2147483648)，几何单元编号(Cid)和用户几何单元编号可模拟的pin组件