蒙特卡罗方法能够接近真实地模拟各种粒子在介质中的输运过程,精细的粒子物理过程模拟是粒子输运正确性的基本保障。目前,针对反应堆的蒙特卡罗粒子输运程序往往是针对具体堆型,在粒子类型、物理反应类型、能量范围、物理过程修正等方面不全面,难以同时满足先进反应堆如加速器驱动次临界堆、聚变堆,一般商用反应堆如压水堆、轻水堆等设计与分析的要求。同时,在粒子物理过程模拟中还存在超热中子能量区间共振等问题需要进一步研究。本文围绕上述问题,在系统分析先进反应堆设计需求并研究常用能量范围中子／光子与物质相互作用的基础上构建了较完备的中子／光子输运物理过程蒙特卡罗方法处理体系,该体系充分考虑了中子／光子与物质作用的基本物理过程处理以及常用能量范围内的物理过程修正处理。具体考虑的中子能量范围为le-11MeV-150MeV,考虑了包括弹性散射、非弹性散射、吸收反应基本物理过程的处理,并对热中子上散射效应、不可分辨共振效应、瞬发中子进行了修正处理。对于超热中子问题本工作进行了深入研究,发展了基于权重修正的多普勒展宽拒绝修正方法进行修正处理。光子的能量范围为1keV-100GeV,包括康普顿散射、相干散射、光电效应、电子对效应以及光核反应五种物理过程。同时,根据体系中不同的物理过程,对核数据的存储结构进行了优化设计,使核数据查找调用更加灵活方便。本工作基于超级蒙特卡罗核计算仿真软件系统SuperMC编程实现了中子、光子、中子光子耦合输运物理过程的处理,并进行系统地验证。选取了一系列基准例题进行程序校验,包括国际临界安全基准评价工程手册中6大类问题共31道例题,国际中子、光子泄漏率基准实验共计33道例题,测试结果证明了中子、光子物理过程处理方法的正确性。采用俄罗斯商用快堆BN-600模型对程序进行综合测试,模拟计算结果与美国洛斯阿拉莫斯国家实验室发展的蒙卡程序MCNP结果及相关文献中计算结果吻合良好,表明本文设计实现的中子、光子物理过程的正确性。在系统验证之后,基于本文发展的方法与程序开展了中国聚变工程实验堆CFETR的屏蔽设计优化。本文通过优化屏蔽包层材料及厚度进行优化。优化方案的中子学计算结果与MCNP计算结果进行比较,进一步显示了本文方法的正确性,并初步说明了其在先进反应堆设计分析方面应用的能力。