3.2.2. Chức năng của MCNP6
MCNP là một chương trình mơ phỏng vận chuyển hạt bằng phương pháp Monte Carlo. Khi làm việc với chương trình MCNP có hai cơng việc chính. Đầu tiên, cung cấp dữ liệu đầu vào bao gồm những thông tin quan trọng cần cung cấp đó chính là cách thức lấy mẫu phân bố (phân bố vị trí dụng cụ, phân bố năng lượng, phân bố xác suất phát,...). Sau khi thu được dữ liệu đầu ra và đem đi phân tích bằng các phần mềm khác sẽ có được thơng tin về đối tượng quan tâm. Trong những năm 1950 - 1960, một số mã Monte Carlo lần lượt ra đời tại LANL, bao gồm MCS, MCN, MCP và MCG. Năm 1973, chương trình mơ phỏng neutron ba chiều MCN (1972), được kết hợp chương trình mơ phỏng vận chuyển gamma MCG (1973) đã cho ra đời MCNG. Năm 1977 MCNG đã được hợp nhất với MCP, mô phỏng Monte Carlo photon năng lượng thấp đến 1 keV, để mơ phỏng chính xác hơn các tương tác photon - neutron, cuối cùng được viết tắt là MCNP (Monte Carlo neutron-photon). Đến năm 1990, quá trình vận chuyển electron được thêm vào chương trình thì MCNP mới mang ý nghĩa Monte Carlo N-Particle như chúng ta biết ngày nay.
Các phiên bản MCNP3, MCNP4, MCNP5, MCNPX lần lượt ra đời. MCNP5 được viết lại hồn tồn bằng Fortran 90 và cơng bố vào năm 2003 cùng với việc cập nhật các quá trình tương tác mới chẳng hạn như các hiện tượng va chạm quang hạt nhân hay giãn nở Doppler. MCNPX là một phiên bản mở rộng của MCNP được phát triển từ LANL với khả năng mô phỏng được nhiều loại hạt hơn. Chương trình MCNPX có thể mơ phỏng được vận chuyển của 34 loại hạt: neutron, proton, electron, photon, 5 loại hạt lepton, 11 loại hạt baryon, 11 loại hạt meson và bốn loại hạt ion nhẹ (deuteron, triton, helium-3 và alpha) liên tục về năng lượng và hướng.
Năm 2005 xuất hiện nỗ lực hợp nhất hai chương trình MCNP và MCNPX. Kết quả là phiên bản MCNP6 1.0 đã ra đời vào năm 2013. Hiện nay MCNP6 có tất cả 37 loại hạt, được chia thành các nhóm: các hạt cơ bản, các hạt tổng hợp hay hadrons và các hạt nhân. Các chức năng mới của MCNP6 được trình bày trong nghiên cứu của T. Goorley và cộng sự [24].
3.2.3. Mơ hình trong mơ phỏng MCNP6
Muốn mơ phỏng chính xác hệ đo nhấp nháy NaI(Tl) bằng chương trình MCNP6, ta phải cấp cho đầu vào đầy đủ và chi tiết thơng tin về cấu hình của hệ đo, loại chất lỏng cần đo, các thông số về mật độ, thành phần hóa học, hàm lượng các
nguyên tố tham gia cấu thành chất lỏng tương ứng, các đặc trưng của nguồn phóng xạ, q trình tương tác của nguồn phóng xạ với vật liệu truyền qua,... . Tất cả những yếu tố trên nhằm giúp cho người dùng tạo được một tệp đầu vào của chương trình MCNP6 chính xác hơn và cho ra kết quả đáng tin cậy. Trong khóa luận này, để mơ phỏng hệ đo giống với thực nghiệm, các độ rộng kênh năng lượng được chia tương ứng với 8192 kênh. Để đảm bảo được phổ phân bố độ cao xung PHS (Pulse Height Spectrum) có sai số nhỏ về mặt thống kê, tôi thực hiện mô phỏng với tổng số hạt là 6×109 hạt. Tệp đầu vào sẽ được trình bày trong phần phụ lục. Bên dưới là hình chụp
sự bố trí các dụng cụ thực nghiệm trong mơ phỏng MCNP6.