MCDAT; A preprocessor to ganerate data for Monte Carlo Codes

MCDAT; モンテカルロコード用入力データ作成プリプロセッサー

Fletcher, J. K.

Fletcher, J. K.

高速炉の炉心解析に用いているモンテカルロコードVIMおよびMVPの入力データを生成するための前処理コードMCDATを開発した。モンテカルロ解析において、炉心の幾何学形状及び組成情報を詳細なモデルで入力するためには、非常に複雑でまた大量の入力データを作成する必要があり、また、コードが準備している基本形状ツールから実際の複雑な炉心形状用の入力を作成するためには、組合せ幾何学とブール代数の知識を必要とする。多くの炉心解析者はこのような手順には慣れておらず、また知識があったにしても、その入力作成作業には時間がかかり、誤りも起こりやすかった。今回開発した前処理コードMCDATは、炉心の幾何学形状データと材料組成データのみを入力として、VIMコードとMVPコードの入力データ生成に必要な理論操作を全て自動的に実行するものである。このため、解析モデルの詳細化や、編集のための新しい領域の定義などを非常に簡単に行うことができる。また、MCDATの入力はフリーフォーマットであるため、解析者が入力フォーマットの誤りなどに神経を使う必要が無くなった。MCDATコードに必要な入力情報は、幾何学形状と材料組成のみであるため、実際にモンテカルロコードに入力するのと比べると、そのデータ量は非常に少ない。例えば、MCDATに200行のデータを入力することにより、VIMコードを用いて仏国のMASURCA臨界実験炉心の解析を行うために必要な3,000行の入力ファイルを自動的に生成できる。なお、従来の炉心解析で使用されてきたVIMコード用と最近公開されたMVPコードへの入力データ作成をキーワードひとつで切り替えられるようにしたことも、今回のMCDATコードの特徴となっている。

A preprocessor for the Monte Carlo Codes VIM and MVP is described in which geometric and compositional data are used to generate the complex and lengthy files of input information required to specify the models found in fast reactor studies. Further, in using Monte Carlo methods users must have knowledge of combinatorial geometry and the Boolean algebra techniques necessary to generate complicated structures from basic shapes. Most reactor physicists are not familiar with such procedures and even if they are, to set up or modify models tends to be tedious and error prone work. As stated the preprocessor requires only geometric dimensions and material compositions to be input and then performs all the logical operations necessary to produce input files for VIM or MVP. As a consequence models can be easily modified to increase detail or introduce new regions for editing purposes. Also use has been made of free format data reading routines so that keywords can be utilized to clarify and provide flexibility in data preparation thus relieving users from carefully observing prescribed layouts. Because only geometric and composition information is required by the preprocessor, data files become very compact compared to the actual Monte Carlo input. For example around 200 lines of preprocessor data are needed for the MASURCA assembly specification but a file of 3000 lines is generated as the VIM input. It should be stressed that the data for VIM and MVP differs only in the keyword which specifies the Monte Carlo code input to be created.