MCNP

前言 做爆炸物安检的同行,对这个场景大概率不陌生:行李CT看到可疑物,要再上中子活化分析做元素级确认——中子轰击待测物,抓N-10.83MeV、O-6.13MeV特征伽马峰,氮氧碳比例一比对,炸药还是普通有机物,报告里就得写结论。但MCNP这个蒙特卡洛老前辈,是出了名的难伺候:几何卡片写错一个面,粒子丢失超限直接fatal;几千万粒子历史跑起来十几个小时,还没进度条。最难受的是项目数据高度涉密—— […]

一句”80%来自地球辐射带质子”背后,是亿万粒子的随机游走 2023年,《航天器环境工程》刊发了一项来自南京航空航天大学航天学院的研究:为了评估空间站舱内航天员的辐射风险,研究团队基于CT数据建立了精细化的男性体素模型,再用Geant4搭建蒙特卡罗输运程序,计算空间站轨道辐射穿过舱壁——等效5 g/cm²铝屏蔽——之后沉积在人体组织中的吸收剂量、当量剂量与有效剂量。结论令人 […]

核反应堆的屏蔽层要多厚才能挡住泄漏的中子?医院里的硼中子俘获治疗设备如何精准计算肿瘤部位的辐射剂量?这些问题的答案,都藏在一门叫”辐射输运”的学问里。在核工程领域,辐射输运模拟是反应堆设计、辐射防护、核医学的底层技术支撑。国防科技大学核工程与核技术专业的研究生课程体系中,辐射输运与蒙特卡洛方法被列为核心必修课——原因无他:不搞懂粒子怎么在物质中迁移,就搞不定核安全。 辐射输 […]

2026年4月,国防科技大学发布强基计划招生简章,其中物理学方向的招生说明提到学校联合共建了多个国家级科研平台。这两个平台一个在核安全领域,一个在算力基础设施领域,放在一起看,恰好指向了核工程中最核心也最吃资源的一类任务——核反应模拟。 核反应模拟是什么?简单来说,就是让计算机在虚拟环境里”重演”原子核裂变、聚变或散射的全过程。一个中子从铀-235原子核旁边飞过,是被吸收、 […]

2024年2月,哈尔滨工业大学联合中国航天科技集团建设的空间环境地面模拟装置通过国家验收。这座被称为”地面空间站”的大科学装置,耗资近20亿元,能在地面上综合模拟真空、辐照、弱磁、等离子体等九大类宇宙极端环境。装置的离子加速器分系统配备了300MeV质子重离子加速器、10MeV质子加速器等多条束线,可开展核物理实验、核探测器校准、辐射场模拟等研究。而在同一座城市,哈工大物理 […]

引子:一个刺耳的判断 “核反应堆蒙特卡洛仿真,可能是工科里最’吃内存’的方向——而不是最吃CPU的。” 大多数人听到核工程,第一反应是”需要超算””需要很多核”。这个判断对了一半。蒙特卡洛中子输运确实是天然并行,每个中子历史完全独立,理论上可以完美扩展到任意核数。但问题是:在你扩展核心数之前,你的内存可 […]

一、从一支从30万降到普通百姓用得起的”救命针”说起 2025年5月,浙江嘉兴海盐县,秦山核电站。第四批镥-177靶件从重水堆机组中缓缓抽出,经过分离纯化后,被送往多家核医学科的制药车间。大约72小时后,这些无色透明的液体将被注入癌症患者体内,通过发射的β射线精准摧毁肿瘤细胞。 镥-177(Lutetium-177)是目前核医学领域最炙手可热的治疗性核素之一,对前列腺癌、神 […]