中子及次级γ在高空长距离蒙特卡罗输运模拟中的减方差方法

针对用蒙特卡罗方法直接模拟计算高空大气中中子和二次粒子的远距离输运时有效粒子太少、计算时间长、计算误差大的问题，建立了高空非均匀大气中中子和二次粒子输运的几何模型，模拟了高空中远程瞬发中子和二次中子的输运过程，并根据粒子输运的特点研究了相应的方差折减方法。通过对源偏倚、几何分裂、强迫碰撞、加权窗、指数变换和DXTRAN球的对比研究发现，源偏压、几何分裂和DXTRAN球的综合应用可以有效地降低中子和二次模拟结果的相对偏差，高山因子分别提高了39倍和13倍。在此基础上，加入参数合理的时间分裂算法，可以进一步减小中子和二次时间谱的相对偏差。结果表明，综合应用源偏压法、几何分裂法和DXTRAN球组合法，可以获得20～40km范围内的中子和二次射线注量，相对偏差小于1%，FOM因子随粒子数的增加趋于稳定。