Đề tài: Nghiên cứu áp dụng chương trình mcnp để mô phỏng trường bức xạ gamma tán xạ ngược trên hệ đo chiều dày vật liệu myo-101

Phần I
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
Chương 1
KHÁI QUÁT VỀ BỨC XẠ GAMMA
Bức xạ gamma có bản chất sóng điện từ, đó là các photon năng lượng E cao hàng chục keV đến hàng chục MeV. Bước sóng của bức xạ gamma:
	l = hc/E	(1.1)
nhỏ hơn nhiều so với kích thước nguyên tử, cỡ 10-10 m.
Bức xạ gamma được phát ra khi hạt nhân chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản trong những quá trình phát bức xạ khác nhau. 
Khi đi qua vật chất, bức xạ gamma bị mất năng lượng do 3 hiệu ứng chính là hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton, và hiệu ứng tạo cặp.
1.1. Sự suy giảm bức xạ khi đi qua vật chất
Giống như các hạt tích điện, bức xạ gamma bị hấp thụ bởi vật chất do tương tác điện từ. Tuy nhiên cơ chế của quá trình bức xạ gamma khác với các hạt tích điện; đó là do hai nguyên nhân. 
Thứ nhất, lượng tử gamma không mang điện tích nên không chịu ảnh hưởng của lực Coulomb. Tương tác của lượng tử gamma với electron xảy ra trong miền với bán kính cỡ 10-13 m, tức là nhỏ hơn ba bậc so với kích thước nguyên tử. Vì vậy, khi đi qua vật chất lượng tử gamma ít va chạm với các electron và hạt nhân, do đó ít lệch khỏi phương bay ban đầu của mình. 
Thứ hai, đặc điểm của lượng tử gamma là khối lượng nghỉ bằng zero nên có vận tốc bằng vận tốc ánh sáng; điều này có nghĩa là lượng tử gamma không bị làm chậm trong môi trường. Lượng tử này chỉ bị hấp thụ, hoặc tán xạ và thay đổi phương bay.
Sự suy giảm tia gamma khi đi qua môi trường khác với sự suy giảm của các hạt tích điện. Các hạt tích điện có tính chất hạt nên chúng có quãng chạy hữu hạn trong vật chất, nghĩa là chúng có thể bị hấp thụ hoàn toàn. Trong khi tia gamma chỉ bị suy giảm về cường độ chùm tia khi tăng bề dày vật chất mà không bị hấp thụ hoàn toàn. Do vậy, đối với lượng tử gamma không có khái niệm quãng chạy.
Xét chùm tia gamma hẹp, đơn năng với cường độ ban đầu I0. Sự thay đổi cường độ khi qua lớp mỏng vật liệu dx bằng:	 
	dI = -μIdx	(1.2)
trong đó μ là hệ số suy giảm tuyến tính. Đại lượng này có thứ nguyên [độ dày]-1 và thường tính theo cm-1. Từ phương trình (1.2) có thể viết: 	 
	dI/I = -μdx
Tích phân phương trình từ 0 đến x ta được:
	I = I0e-μx	(1.3)
Công thức (1.3) mô tả sự suy giảm theo hàm mũ của cường độ chùm tia gamma hẹp, đơn năng.
Hệ số suy giảm tuyến tính μ phụ thuộc vào năng lượng của bức xạ gamma và mật độ vật liệu môi trường. Bảng 1.1 trình bày hệ số suy giảm μ của một số vật liệu che chắn thông dụng đối với các giá trị năng lượng gamma từ 0.1 MeV đến 1.0 MeV. 
	Bảng 1.1: Hệ số suy giảm tuyến tính μ (cm-1).
Vật liệu
Mật độ
ρ(g/cm3)
Năng lượng bức xạ gamma MeV
0.1
0.15
0.2
0.3
0.5
0.8
1.0
C
2.25
0.335
0.301
0.274
0.238
0.196
0.159
0.143
Al
2.7
0.435
0.362
0.324
0.278
0.227
0.185
0.166
Fe
7.9
2.720
1.445
1.090
0.858
0.665
0.525
0.470
Cu
8.9
3.80
1.83
1.309
0.960
0.730
0.561
0.520
Pb
11.3
59.7
20.8
10.15
4.02
1.64
0.945
0.771
Không khí
1.29.10-3
1.95.10-4
1.73.10-4
1.59.10-4
1.37.10-4
1.12.10-4
9.12.10-5
8.45.10-5
H2O
1
0.167
0.149
0.136
0.118
0.097
0.079
0.071
Betong
2.35
0.397
0.326
0.291
0.251
0.204
0.166
0.149
Độ dày giảm một nửa d1/2: là độ dày vật chất mà chùm tia đi qua bị suy giảm cường độ hai lần, tức là còn một nửa cường độ ban đầu. Độ dày giảm một nửa d1/2 liên hệ với hệ số suy giảm tuyến tính μ như sau:
	d1/2 = 0.693/ μ	(1.4)
Khi sử dụng d1/2, đồ thị suy giảm cường độ theo độ dày x tương tự đồ thị minh hoạ quy luật phân rã phóng xạ, trong đó trục tung I(x) thay cho N(t), trục hoành x thay cho t, đại lượng d1/2 thay cho T1/2 (hình 1.1).
Ngoài hệ số suy giảm tuyến tính μ còn sử dụng hệ số suy giảm khối μm tính theo đơn vị (g/cm2)-1, được xác định như sau: 
	Μm = μ/ρ	(1.5)
trong đó ρ có thứ nguyên [g/cm3] là mật độ vật chất môi trường.	 
I(x)
x
3d1/2
2d1/2
d1/2
I0
Hình 1.1: Sự suy giảm cường độ chùm tia gamma theo bề dày d1/2.
Trong một số trường hợp còn dùng hệ số suy giảm nguyên tử μat là phần tia gamma bị một nguyên tử nào đó làm suy giảm. Hệ số này được xác định như sau: 
	(1.6)
ở đó N là số nguyên tử trong 1cm3. Có thể tính μat theo cm2 hay barn, với 1barn=10-24 cm2.
Hệ số hấp thụ nguyên tử định nghĩa theo biểu thức (1.6) được gọi là tiết diện vi mô và ký hiệu là σ, còn hệ số tuyến tính μ được gọi là tiết diện vĩ mô và ký hiệu là å. Với các ký hiệu như vậy, công thức (1.6) được viết thành:
	(1.7)
Sử dụng tiết diện vi mô có thể tính được hệ số suy giảm của hợp kim hay một hỗn hợp chứa vài nguyên tố khác nhau.
 0.01 0.05 0.1 0.5 1 5 10 50 100
Năng lượng, MeV
Pb
Pb
Cu
Cu
Al
Al
C
C
10
5
1
0.5
0.1
0.05
0.01
Hệ số suy giảm khối 
(g/cm2)-1
Hình 1.2: Hệ số suy giảm khối phụ thuộc vào năng lượng tia gamma đối với một số vật liệu che chắn thông dụng.
1.2. Các cơ chế tương tác của tia gamma với vật chất 
Bên cạnh các phản ứng hạt nhân được tạo ra bởi bức xạ gamma (hiệu ứng quang hạt nhân), có ba kiểu tương tác chính của bức xạ gamma với vật chất là hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton và hiệu ứng sinh cặp e- - e+.
1.2.1. Hiệu ứng quang điện
Hiệu ứng quang điện là quá trình tương tác của lượng tử g với electron nào đó gắn với nguyên tử, suốt quá trình đó năng lượng toàn phần của lượng tử g được truyền cho electron. Kết quả của tương tác này là electron đó bị loại khỏi nguyên tử với động năng:
	Te = Eg - Ii,	 (1.8)
trong đó Eg là năng lượng của lượng tử g và Ii là thế ion hoá của lớp nguyên tử thứ I (công thoát). Hiệu ứng quang điện thường xảy ra ở lớp K (chiếm khoảng 80%).
e-
a)
g
sphot
1/E7/2
EM
EL
EK
E
0
b)
Hình 1.3: a) Hiệu ứng quang điện b) Tiết diện hiệu ứng phụ thuộc năng lượng gamma E.	
Lỗ trống được tạo ra trong lớp electron nào đó do hiệu ứng quang điện được lấp bởi các electron từ các quỹ đạo cao hơn. Quá trình này xảy ra cùng với việc phát các tia X hay các electron Auger (khi nguyên tử bị kích thích truyền trực tiếp năng lượng kích thích của nó cho một trong số các electron của nguyên tử đó; quá trình này tương tự như hiệu ứng biến hoán nội).
1.2.2. Hiệu ứng Compton
Khi năng lượng gamma đến có giá trị lớn hơn nhiều so với năng lượng liên kết của các electron lớp K trong nguyên tử thì vai trò của hiệu ứng quang điện không còn đáng kể và bắt đầu hiệu ứng Compton. Khi đó có thể bỏ qua năng lượng liên kết của electron so với năng lượng gamma và tán xạ gamma lên electron có thể coi như tán xạ với electron tự do. Tán xạ này được gọi là tán xạ Compton, là tán xạ đàn hồi của gamma vào với các electron chủ yếu ở quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử. Sau tán xạ, lượng tử gamma thay đổi phương bay và bị mất một phần năng lượng còn electron được giải phóng ra khỏi nguyên tử (hình 1.4a). Hình 1.4b minh hoạ quá trình tán xạ đàn hồi của lượng tử gamma lên electron tự do. 
Trên cơ sở tính toán động học của quá trình tán xạ đàn hồi của hạt gamma chuyển động với năng lượng E lên electron đứng yên, ta có các công thức sau đây đối với năng lượng gamma E’ và electron Ee sau tán xạ phụ thuộc vào góc bay j của gamma sau tán xạ:
	(1.9)
	(1.10)
trong đó ; me = 9.1x10-31 kg và c = 3x108 m/s; mec2 = 0.51 MeV. 
Góc bay q của electron sau tán xạ liên hệ với góc j như sau:
	(1.11)
Các bước sóng l, l’ của gamma liên hệ với các giá trị năng lượng E, E’ của nó như sau:	 
	 	(1.12)
Theo công thức (1.9) thì E’ < E; nghĩa là năng lượng gamma giảm sau tán xạ Compton và bước sóng của nó tăng. Gia số tăng bước sóng phụ thuộc vào góc tán xạ j của gamma theo biểu thức:
	Dl = l - l’ = 2lCsin2(j/2)	(1.13)
trong đó lC = h/mec = 2.42x10-12 m là bước sóng Compton, được xác định từ thực nghiệm. Do Dl chỉ phụ thuộc vào góc j nên không phụ thuộc vào vật liệu của môi trường. Từ thấy rằng bước sóng l’ tăng khi tăng góc tán xạ và Dl=0 khi j=0; Dl = lC khi j = p/2 và Dl = 2lC khi j = p. Tuy nhiên, với một góc j cho trước thì Dl không phụ thuộc vào l. Như vậy, hiệu ứng Compton không đóng vai trò đáng kể khi Dl << l vì khi đó l = l’, chẳng hạn đối với ánh sáng nhìn thấy hoặc ngay cả với tia X năng lượng thấp. Hiệu ứng Compton chỉ đóng góp lớn đối với tia gamma năng lượng cao, sao cho Dl = l. 
e-
a
g
g’
E
q
j
b
Hình 1.4: a) Hiệu ứng Compton; b) Sơ đồ tán xạ gamma lên electron tự do. 
Theo công thức (1.10), góc bay j của gamma tán xạ có thể thay đổi từ 0o đến 180o trong lúc electron chủ yếu bay về phía trước, nghĩa là góc bay q của nó thay đổi từ 0o đến 90o. Khi tán xạ Compton, năng lượng tia gamma giảm và phần năng lượng giảm đó truyền cho electron giật lùi. Như vậy, năng lượng electron giật lùi càng lớn khi gamma tán xạ với góc j càng lớn. Gamma truyền năng lượng lớn nhất cho electron khi tán xạ ở góc j = 180o, tức là khi tán xạ giật lùi. Giá trị năng lượng cực đại của electron bằng:
	(1.14)
Tiết diện vi phân của tán xạ Compton có dạng:
	(1.15)
trong đó và 
Tiết diện tán xạ Compton toàn phần nhận được bằng cách lấy tích phân biểu thức (1.15) theo tất cả các góc tán xạ:
.	(1.16)
Xét hai trường hợp giới hạn của tiết diện tán xạ Compton:
+ Khi a rất nhỏ, tức là khi E << mec2, công thức (1.16) chuyển thành:
	(1.17)
trong đó là tiết diện tán xạ do Thomson tính cho trường hợp năng lượng rất nhỏ, a << 0.05, tiết diện tán xạ Compton tăng tuyến tính khi giảm năng lượng và đạt giá trị giới hạn sThomson.
+ Khi a rất lớn, tức là khi E >> mec2, công thức (1.16) chuyển thành:
	(1.18)
Công thức (1.18) cho thấy rằng khi năng lượng gamma rất lớn, E >> mec2 hay a>>1, sComp biến thiên tỷ lệ nghịch với năng lượng E. Do trong nguyên tử có Z electron nên tiết diện tán xạ Compton đối với nguyên tử có dạng:
	(1.19)
1.2.3. Hiệu ứng sinh cặp electron-positron
Nếu gamma vào có năng lượng lớn hơn hai lần năng lượng nghỉ của electron (2mec2 = 1.02 MeV), khi đi qua điện trường của hạt nhân nó tạo ra cặp electron-positron; đó là hiệu ứng sinh cặp electron-positron (hình 1.5). Sự biến đổi năng lượng thành khối lượng như trên phải xảy ra gần một hạt nào đó để hạt này chuyển động giật lùi giúp tổng xung lượng được bảo toàn. Quá trình tạo cặp xảy ra gần hạt nhân, do động năng chuyển động giật lùi của hạt nhân rất nhỏ nên phần năng lượng còn dư biến thành động năng của electron và positron. Quá trình tạo cặp cũng có thể xảy ra gần electron nhưng xác suất nhỏ so với quá trình tạo cặp gần hạt nhân khoảng 1000 lần. 
Như vậy hiệu ứng sinh cặp chỉ xảy ra khi năng lượng E của gamma tới lớn hơn 1.02MeV. Hiệu số năng lượng E – 2mec2 bằng tổng động năng của electron Ee- và positron Ee+ bay ra. Do khối lượng của hai hạt này giống nhau nên xác suất để hai hạt có năng lượng bằng nhau là lớn. Electron mất dần năng lượng của mình để ion hoá các nguyên tử môi trường. Positron mang điện tích dương nên khi gặp electron của nguyên tử, điện tích của chúng bị trung hoà và huỷ lẫn nhau, gọi là hiện tượng huỷ electron-positron.
e+
e-
e-
g
Các photon huỷ cặp 0.51 MeV
	Hình 1.5: Hiệu ứng sinh cặp electron-positron. 
Khi huỷ electron-positron, hai lượng tử gamma được sinh ra bay ngược chiều nhau, mỗi lượng tử có năng lượng bằng 0.51MeV; tức là năng lượng tổng cộng của chúng bằng tổng khối lượng hai hạt electron và p ... ng trống hoặc:
n: số phân bố (n = 999)
option h:chỉ cell nguồn (histogram bin boundaries)
l: nhiều cell nguồn rời rạc
a: nguồn điểm
s: số phân bố kế tiếp
Mặc định: SIn h Ii..Ik
SPn, SBn cards
SPn card (source probability): xác suất nguồn.
SBn card (source bias): xu hướng nguồn.
Cú pháp : SPn option Pi..Pk
Hoặc SBn f a b
n: là số phân bố
option = D cho phân bố H hoặc L trên SI card
Pi....Pk xác suất giữa nhiều nguồn
c: số cell phân bố tích lũy
v: số cell phân bố tỉ lệ với thể tích.
f, a, b là các tham số.
DSn card (Dependent source): nguồn phụ thuộc.
Cú pháp : DSn option
Dòng trống hoặc :
h: Values for continuous distribution
i: Discrete values
s: Distribution numbers
t: Independent value or dependent value
q: Independent value or distribution number
3.2.5. Tally card
Người sử dụng có thể dùng các Tally (phương pháp tính) khác nhau liên quan đến dòng hạt, thông lượng hạt, năng lượng mất mát... Các Tally trong MCNP đã được chuẩn hóa cho một hạt khởi phát, ngoại trừ một vài trường hợp đối với nguồn tới hạn.
Các bài toán photon gồm:
Tiết diện tán xạ kết hợp
Tiết diện tán xạ không kết hợp
Tiết diện hấp thụ quang điện
Tiết diện tạo cặp
Tổng tiết diện 
Năng lượng
3.2.6. File output 
KCODE: Nguồn tới hạn
Print Card: MCTAL
Các bảng được in ra một cách tự động, không có cách nào ngắt quãng.
Prints (cấm vào) có thể in ra tất cả các bảng
Print 110 40 150
Print -170 -70 -110
Nps –1
Print
Ngoài các thông tin về kết quả, trong output của MCNP có các bảng chứa các thông tin cần thiết cho người sử dụng. Các thông tin này làm sáng tỏ vấn đề vật lý của bài toán và sự thích ứng của mô phỏng Monte Carlo. Nếu có sai trong khi chạy chương trình thì sẽ in chi tiết để người sử dụng có thể tìm và loại bỏ.
Trong phần kết của bài toán, MCNP trình bày những bảng tóm tắt quá trình gieo hạt, tổng số hạt lịch sử, kết quả bài toán cùng sai số.
3.2.7. Card hình học
3.2.7.1. Cell Fill Card, Fill (sự lấp đầy )
Fill card: cell được lấp đầy bởi vũ trụ nào đó.
Cú pháp: fill=#, trong đó # là số vũ trụ được lấp vào.
 fill=# (n), trong đó n là số biến đổi tùy ý giữa cell và số lấp đầy
 	 fill=# (), số biến đổi TR tùy ý
 	*fill=# (), TR tính theo độ
3.2.7.2. Cell Universe card, U (vũ trụ lấp đầy)
Cú pháp: u=#, trong đó # phải xuất hiện trong fill card.
Cell trong U có thể được giới hạn (finite) hoặc không giới hạn (infinite), nhưng phải lấp đầy phần bên trong của fill bất kỳ cần được lấp đầy.
3.2.8. Thư viện số liệu hạt nhân
3.2.8.1. Số liệu hạt nhân
Khi hạt được vận chuyển, tiết diện cần được xác định:
Tất cả hạt nhân bia:
	s = f(Z, A)	(3.10)
Dải năng lượng của hạt tới:
	s = f(Z, A, En)	(3.11)
Trong mỗi phản ứng, j:
	s = f(Z, A, En, j)	(3.12)
3.2.8.2. Bảng số liệu tiết diện tương tác
Photon: (photoatomic)
Dải năng lượng từ 1 keV ® 100 Gev
Số liệu là chỉ số Z
Đồng vị hạt nhân bia từ H ® Pu
Phản ứng thứ cấp phát ra photon, electron.
Photon (photonuclear):
Dải năng lượng từ ngưỡng đến 150 MeV
Số liệu là các chỉ số Z và A
Đồng vị hạt nhân bia là 12 (C12® Pb208 )
Phản ứng thứ cấp phát ra neutron, photon và hạt tích điện.
3.2.8.3. Mn cards
Cú pháp : ZAID1 fraction1 ZAID2 fraction2
ZAIDi = ZZZAAA.nnX, với ZZZ là nguyên tử số, AAA là số khối, nn là tiết diện tương tác, X là loại hạt đến.
Không dùng cho các bài toán vận chuyển “transport” qua vật liệu. Bao gồm cặp (năng lượng, tiết diện) nằm trong giới hạn tính tốc độ phản ứng riêng.
Sử dụng FM card để tính tốc độ phản ứng (ZAIDi = ZZZAAA.nnY)
Thông thường cung cấp cho bài toán kích hoạt neutron hoặc tính đo liều neutron (ví dụ : 46Ti (n, p) và 63Cu (n, a)).
Sử dụng thư viện ENDF/B-V và ACTL.
3.2.9. Tính toán tới hạn
Các bước thực hiện trong chương trình:
Bước đầu vào MCNP (IMCN) bao gồm các thủ tục:
Đọc file INP để lấy kích thước (PASSI).
Lập các biến có giá trị khác nhau hoặc định vị mảng động (SETDAS).
Đọc lại file INP để đưa vào input (RDPROB)
Xử lý nguồn (ISOURC)
Quá trình tính toán (ITALLY)
Xác định các đặc trưng của vật liệu (STUFF) bao gồm khối lượng nhưng không đưa vào các file số liệu.
Tính thể tích của cell và diện tích mặt (VOLUME)
Hỗ trợ về hình học (nếu cần)
Lập tiết diện chuẩn (XACT):
Lấy số liệu hạt nhân từ thư viện (GETXST)
Bỏ qua số liệu neutron ngoài dải năng lượng của bài toán quan tâm (EXPUNG)
Hiệu ứng Doppler và tổng tiết diện tính đến nhiệt độ thích hợp nếu bài toán tính nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ mà thư viện cung cấp (BROADN)
Xử lý thư viện nhiều nhóm (NGXSPT)
Xử lý thư viện của electron (XSGEN) bao gồm tính toán vùng liên tục và vùng rời rạc, phân bố góc tán xạ và bức xạ hãm.
MCRUN lập nhiều công việc và quá trình tính toán lịch sử hạt và trở lại in file OUTPUT, ghi RUNTPE dư hoặc quá trình tính toán tới hạn khác (KCODE).
Dùng MCRUN, MCNP chạy số lịch sử neutron, photon, electron
(HISTORY), đường đi của electron (ELECTR):
Bắt đầu một nguồn hạt (STARTP)
Tìm khoảng cách đến mặt biên kế tiếp (TRACK), qua mặt (SURFAC) và vào trong cell tiếp theo (NEWCELL).
Tìm tiết diện tổng cộng của neutron (ACETOT) và quá trình va chạm neutron sinh ra photon (COLIDN).
Tìm tiết diện tổng cộng của photon (PHOTOT) và quá trình va chạm của photon sinh ra electron (0COLIDP).
Tùy ý dùng bề dày của hạt nhân bia phát bức xạ hãm trong khoảng trên nếu không có quá trình vận chuyển của electron (TTBR).
Tính đường đi của electron (ELECTO).
Chọn va chạm nhiều nhóm (MGCOLN, MGCOLP, MGACOL).
Quá trình tính theo yêu cầu của bài toán (TALLYD) hoặc (DXTRAN).
Xử lý mặt, cell và xung theo Tally (TALLY)
Lần lượt ghi file OUTPUT, khởi động phần dư (dump), tiếp tục nhận chu kỳ tiếp theo tính toán giới hạn (KCODE):
Tiếp tục chạy chu kỳ tính toán tới hạn kế tiếp (KCALC)
In ra bảng file output tổng (SUMARY, ACTION).
In ra số Tallies (TALLY).
Tạo cửa sổ trọng số (OUTWWG).
Tính toán tới hạn
+ Xác định tính toán tới hạn
+ Vận chuyển hạt trong mỗi chu kỳ tính Keff
+ Kết thúc chu kỳ tính Keff
+ Phương pháp ước lượng số hạt va chạm tính hệ số nhân hiệu dụng
+ Phương pháp ước lượng số hạt hấp thụ
+ Ước lượng đường đi của hạt
3.2.10. Vẽ hình học Plot
Phần vẽ hình được dùng vẽ cắt lớp hai chiều của một bài toán xác định trong file INPUT. Tính năng này của MCNP là nhằm nhận biết lỗi khi vẽ. Nên kiểm tra hình vẽ trước khi chuyển sang chạy file INP, đặc biệt là với một hình vẽ phức tạp thì phần vẽ cũng có thể dành để nhận biết những lỗi sai nhỏ.
3.2.10.1. Vẽ hình học theo INPUT và thực hiện câu lệnh
Cách vẽ hình học của MCNP ta phải thực hiện câu lệnh sau:
mcnp ip inp=filename out=filename options
options
i: quá trình chạy file input (IMCN)
p: vẽ hình học (PLOT)
x: tiết diện tương tác (XACT)
r: quá trình vận chuyển hạt (MCRUN)
z: kết quả khi vẽ hình và mặt cắt của hình (MCPLOT).
Trong đó: ip được bắt đầu thực hiện lệnh vẽ. “Options” được giải thích cho phần vẽ tiếp theo. Phương pháp phổ biến nhất của vẽ hình là xác định mối tương quan của đồ hoạ. MCNP sẽ đọc file INP, thực hiện kiểm tra tính năng thông thường của INP và sau đó sẽ thực hiện lệnh vẽ.
Bốn option sau đây được đưa vào khi thực hiện lệnh vẽ:
NOTEK: không in ra cửa sổ màn hình và gửi tất cả hình vẽ vào phần đồ họa metafile, được gọi là PLOTM.NOTEK được tạo ra và ghi lại tình huống cũng như không có khả năng in các số liệu ra cửa sổ màn hình.
COM = aaaa: dùng file aaaa khi vẽ yêu cầu được bắt đầu. Khi EOF được đọc ra, phần kiểm tra này được chuyển đến cửa sổ màn hình. Khi tạo ra hoặc ghi lại tình huống, kết thúc bằng lệnh END để chặn lần chuyển tiếp theo. Không được kết thúc file bằng một khoảng trống. Nếu không có file COM thì nguồn vẽ được yêu cầu in ra cửa sổ màn hình.
PLOTM = aaaa: tên đồ họa metefile aaaa. Mặc định tên là PLOTM, đôi khi là vài hệ thống metafile này là file chuẩn postscript và tên là PLOTM.PS. khi CGS được sử dụng không thể quá sáu ký tự aaaa.
COMOUT = aaaa: ghi tất cả file aaaa được yêu cầu vẽ. Mặc định tên là COMOUT.PLOTM ghi lại file COMOUT để cho người sử dụng thuận tiện thực hiện cùng một lệnh vẽ sau đó. Sử dụng lại tất cả các file COMOUT cũ cũng như file COM cho lần chạy thứ hai.
Để thống nhất cho file output, file PLOTM và file COMOUT sẽ được chọn trong MCNP để tránh các file chồng lên nhau.
3.2.10.2. Lệnh vẽ mô phỏng
ORIGIN	VX VY VZ
Vị trí của hình vẽ được bắt đầu từ gốc mà ta có chọn từ điểm ở giữa của hình vẽ (VX VY VZ).
Mặc định giá trị 0 0 0.
BASIC 	X1 Y1 Z1 X2 Y2 Z2
Hướng vẽ để sao cho chiều các điểm X1 Y1 Z1 từ trái sang phải và chiều các điểm X2 Y2 Z2 từ dưới lên.
Mặc định giá trị 0 1 0 0 0 1, trục Y là chiều từ bên phải sang, và trục Z là chiều từ dưới lên.
EXTENT	EH EV
Thang chia của hình vẽ để khoảng cách theo chiều ngang từ gốc của trục toạ độ cho cả bên cạnh của hình là EH và khoảng cách theo chiều đứng của gốc toạ độ đến đỉnh hoặc đáy là EV.
Nếu bỏ qua EV thì EV có khuynh hướng bằng với HV. Nếu EV không bằng HV thì đồ thị sẽ bị biến dạng.
Mặc định giá trị 1 0 0 và 1 0 0
PX VX hình vẽ mặt cắt của hình học trong mặt phẳng vuông góc với trục X tại khoảng cách VX đến gốc toạ độ. Lệnh này là đường tắt tương đương của BASIC 0 1 0 0 0 1 ORIGIN VX VY VZ, với VY VZ là giá trị hiện có của VX và VZ.
PY VY hình vẽ mặt cắt của hình học trong mặt phẳng vuông góc với trục Y tại khoảng cách VY đến gốc toạ độ.
PZ VZ hình vẽ mặt cắt của hình học trong mặt phẳng vuông góc với trục Z tại khoảng cách VZ đến gốc toạ độ.
LABEL 	S C DES
Đặt tên có kích thước là S cho bề mặt và cell là C. Dùng số lượng để chỉ DES cho tên cell. C và DES các tham số tùy chọn. Kich thước tương ứng là 0.01 lần chiều cao của mặt. Nếu S hoặc C = 0 thì tên của mặt hoặc cell bỏ qua. Nếu S hoặc c khác 0, thì chọng dãi từ 0.2 đến 100. mặc định là S = 1,C = 0 và DES = Cel. Giá trị của DES là : “:p” có thể tính cho : tính cho neutron, :P tính cho photon, :E tính cho electron.
CEL	tên cell (ô mạng)
IMP:p	độ quan trọng của cell
RHO	mật độ nguyên tử
DEN	mật độ khối
VOL	thể tích
FCL:p	thực hiện số lần va chạm
MAS	khối lượng của hạt
PWT	số lượng photon sinh ra
MAT	số vật chất
TMPn	nhiệt độ (n = chỉ khoảng thời gian)
WWNn :p	(n = khoảng năng lượng)
EXT.p	biến đổi theo hàm số mũ
PDn	sự đóng góp của detector
DXC :p	sự đóng góp của DXTRAN
U	universe (lấp đầy vũ trụ)
LAT	loại mạng
FILL	hệ số lấp đầy
NONU	phân hạch (fission turnoff)
LEVEL n hình vẽ chỉ n mức lặp lại cấu trúc hình học. Chiều âm đưa vào (mặc định) lệnh vẽ hình học tại tất cả các vị trí.
MBODY on	chỉ hiển thị phần chính số mặt. Mặc định giá trị này.
	 	 off hiển thị phần chính số cặp của mặt.
SCALE n đặt thang chia và lưới chia trên hình vẽ. Nếu thang chia và lưới chia không phù hợp với VIEWPORT SQUARE. n có thể có các giá trị sau:
không có thang chia và lưới chia. Giá trị này được mặc định.
Thang chia có cạnh
Thang chia có cạnh và lưới chia trên hình vẽ.
COLOR n đặt chế độ màu hoặc không có chế độ màu, và đặt chế độ phân giải, n có các giá trị sau:
On	đặt chế độ màu
Off	tắt chế độ màu
50 £ n £ 3000 lập độ phân giải đến n. lớn hơn giá trị đã tăng độ phân giải.
FACTOR F
Để phóng to hình vẽ dùng thừa số 1/F , trong đó F phải lớn hơn 10-6