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Development of CAD-to-MCNP model conversion system and its application to ITER

CAD/MCNP変換システムの開発及びITERへの適用

佐藤 聡; 飯田 浩正; 落合 謙太郎; 今野 力; 西谷 健夫; 諸田 秀嗣*; Nashif, H.*; 山田 政男*; 益田 福三*; 玉水 重幸*; 前坂 博之*

Sato, Satoshi; Iida, Hiromasa; Ochiai, Kentaro; Konno, Chikara; Nishitani, Takeo; Morota, Hidetsugu*; Nashif, H.*; Yamada, Masao*; Masuda, Fukuzo*; Tamamizu, Shigeyuki*; Maesaka, Hiroyuki*

3次元CADデータからモンテカルロコードMCNP入力データへの変換システムを開発した。遮蔽計算ではCADデータで定義されている物体領域に加えて、CADデータには含まれていない空間領域を設定する必要がある。本システムは、空間領域データ作成プログラム(CrtVoid)及びCADデータからMCNP入力データへの変換プログラム(GEOMIT)から構成される。CrtVoidでは、ブーリアン演算により、指定した領域から物体領域データを差し引くことにより、空間領域データを作成する。核融合炉のようなCADデータの場合、空間領域データは、非常に大規模で複雑な形状をしており作成することが困難である。CrtVoidでは、多数の小さな領域に分割し、分割した各領域ごとに、空間領域データを作成する。GEOMITでは、物体及び空間領域のCADデータに基づいて、MCNPサーフェイスデータ,セルデータを作成する。セルデータを作成する際に、追加のサーフェイスを自動的に作成し、未定義や重複に定義したセルを削除している。開発したシステムをITERモデルに適用し、ITERモデルに対して、空間領域データ及びMCNPデータの作成に成功した。作成したMCNPデータを用いて、中性子束及び核発熱を計算した。計算結果は、他の手法により同じCADデータから作成したMCNPデータによる結果と一致した。

It takes huge or unrealistic amounts of time to prepare accurate calculation inputs in shielding design for very large and complicated structure such as fusion reactors. For that reason, we have developed an automatic conversion system from three dimensional CAD drawing data into input data of the calculation geometry for a three dimensional Monte Carlo radiation transport calculation code MCNP, and applied it to an ITER benchmark model. This system consists of a void creation program (CrtVoid) for CAD drawing data and a conversion program (GEOMIT) from CAD drawing data to MCNP input data. CrtVoid creates void region data by subtracting solid region data from the whole region by Boolean operation. The void region data is very large and complicated geometry. The program divides the overall region to many small cubes, and the void region data can be created in each cube. GEOMIT generates surface data for MCNP data based on the CAD data with voids. These surface data are connected, and cell data for MCNP input data are generated. In generating cell data, additional surfaces are automatically created in the program, and undefined space and duplicate cells are removed. We applied this system to the ITER benchmark model. We successfully created void region data, and MCNP input data. We calculated neutron flux and nuclear heating. The calculation results agreed well with those with MCNP inputs generated from the same CAD data with other methods.

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パーセンタイル:50.95

分野:Nuclear Science & Technology

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