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辐射屏蔽计算分析是核设施屏蔽设计与优化的重要依据。聚变堆几何结构和材料复杂多样,且包含大块屏蔽和复杂孔道。屏蔽计算中不仅需要精确模拟几何,还要有效解决深穿透问题。另外,聚变反应释放的中子能量在14MeV左右,屏蔽计算中的各向异性散射会更加严重。因此,需要对聚变堆深穿透问题的屏蔽计算方法进行研究。本课题结合蒙特卡罗方法几何处理能力强和离散纵标法适用于解决深穿透问题的优点,对MC-SN耦合方法进行了研究,推导出两种方法交接面的粒子流信息与角通量密度的映射关系。基于MCNP程序与多群粒子输运程序ARES,开发了MCNP-ARES耦合程序,并进行了相关验证。结果表明耦合程序计算结果与MCNP结果吻合良好,可用于几何复杂且存在深穿透问题的聚变堆屏蔽计算中。在利用基于离散纵标法的ARES程序进行聚变堆大块屏蔽层的深穿透屏蔽计算时,传统的空间差分方法如菱形差分方法为保证计算精度,需划分较小的网格步长,导致计算量较大且非常耗时。因此,本文在theta权重差分方法的基础上,引入了有自适应特性的定向theta权重(DTW)和指数定向权重(EDW)差分方法。EDW差分方法假设网格内中子通量密度是指数分布的,其中的指数系数通过DTW得到的角通量密度进行计算。通过测试分析,可发现EDW差分方法可在较大网格间距下获得较好的计算精度,能有效进行聚变堆中大块屏蔽层的深穿透屏蔽计算。聚变堆屏蔽计算中各向异性散射较强,且存在许多孔道问题。中子穿透具有较强的各向异性,传统的求积组如全对称求积组无法准确描述。因此,基于半对称的勒让德切比雪夫求积组和极角细化技术,开发了偏倚求积组。对受关注的方向和空间区域,增加离散方向数量,提高关注区域计算结果的精度。通过对Kobayashi基准题的计算,发现偏倚求积组可以明显改善受关注区域的计算结果,提高计算精度。最后,将上述研究方法应用于具有聚变堆特点的屏蔽计算中,通过与MCNP程序的比较分析,可发现这些研究方法能有效解决聚变堆中的一些深穿透屏蔽计算问题。