華盛頓—美國海軍研究實驗室(NRL)的研究人員將精確有效的核裂變模型集成到了一個新的軟件套件中,為用戶提供了強大而靈活的工具,可以快速而準確地對新型和高度復雜的核探測方案進行建模。
用于輻射探測器優化的軟件(SWORD)是一個集成軟件包,提供了輻射傳輸代碼的界面,允許用戶設計和優化輻射探測器,從而可以更快地開發和評估輻射檢測設備。
NRL研究物理學家韋德·杜瓦爾(Wade Duvall)博士說:“我們的贊助商和最終用戶致力于防止核武器和其他放射裝置被偷運到該國或國防部運作的地區。” “ SWORD使用幾種標準輻射傳輸代碼之一來模擬從醫用同位素傳輸到合法背景源的情景。”
美國國土安全部和美國國防部減少威脅局等計劃用戶目前正在通過蒙特卡洛技術評估復雜的粒子相互作用,該技術旨在追蹤廣泛能量范圍內的粒子類型。蒙特卡洛(Monte Carlo)使用了許多具有各種可調參數的仿真庫。但是,這些參數需要大量的專業知識才能為要建模的場景進行適當配置。
杜瓦爾說:“這些困難促使我們開發出一種無需任何核物理專業知識就能被人使用的工具,可以快速構建復雜的場景并對其進行仿真。” “現在,借助裂變,SWORD 7可以使海軍和用戶對涉及主動審訊,天基和艦基核反應堆以及屏蔽的情況進行建模。”
SWORD的實現是三重努力。首先,對SWORD模擬引擎進行了更新,以適應新的物理庫并提高性能。然后,一個新的裂變物理庫被集成到SWORD中。
Duvall說:“粒子相互作用的物理原理已廣為人知,但求解方程很快變得復雜。” “盡管使用了行業標準的輻射傳輸代碼,SWORD仍難以準確地模擬裂變。”
在對集成庫進行驗證以確保已正確整合并對裂變物理學進行了正確建模之后,Duvall說,他們現在正在努力使SWORD 7做好發布準備。
Duvall說:“ SWORD現在可以為核反應堆和其他裂變源以及下一代基于裂變的探測器建模。” “這將使SWORD能夠為海軍和更大的國防界正在開發的最新最偉大的技術建模。”
SWORD 7計劃于2021年中旬通過位于橡樹嶺國家實驗室的輻射安全信息計算中心推出。
關于美國海軍研究實驗室
NRL是科學和工程指揮部,致力于研究,以推動美國海軍和海軍陸戰隊從海底到太空以及在信息領域的創新進步。NRL位于華盛頓特區,主要場址位于密西西比州的斯坦尼斯太空中心;佛羅里達基韋斯特;加利福尼亞州蒙特雷市,約有2500名平民科學家,工程師和支持人員。
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