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蒙特卡罗方法自被提出以来,在核物理中一直有着广泛的应用,而且随着科学技术与计算机的快速发展,该方法也更加受重视。蒙特卡罗方法在一定程度上可以代替一部分物理实验,可以解决一些确定论方法难以解决的问题,是核物理实验中非常有效的工具。在惯性约束核聚变中,温度可达上千万度,此时物质产生的热辐射是能量传递的主要方式,由于热辐射与物质相互作用的复杂性以及辐射输运方程的非线性,确定论方法难以得到精确解,而利用蒙特卡罗方法求解热辐射输运问题是最好的选择。隐式蒙特卡罗(Implicit Monte Carlo,IMC)方法是热辐射输运模拟中的常用方法,IMC方法能正确地模拟热辐射在物质中的输运过程,然而当物质吸收很强(光性厚)时,模拟效率很低。本文首先研究了球对称几何IMC中源粒子抽样过程,提出了源粒子抽样的新方法,该方法可以修正源粒子抽样带来的偏差。之后本文以IMC方法为基础,研究了一维、灰体离散扩散蒙特卡罗(Discrete Diffusion Monte Carlo,DDMC)方法,推导了一维平板几何、球几何下的DDMC方程,并开发了“DDMC辐射输运模拟程序”,解决了 IMC方法在强吸收物质中模拟效率太低的问题。本文还研究了一维平板几何、球几何下IMC与DDMC的耦合方法,提出了 IMC区域与DDMC区域交界面处理方法,并研制了混合蒙特卡罗辐射输运模拟程序,以解决DDMC方法在边界处与物理规律不符的问题,以及弥补DDMC方法在弱吸收(光性薄)物质中模拟精度的不足,即在强吸收与弱吸收物质共同存在的系统中,将DDMC方法应用于强吸收区,将IMC方法应用于弱吸收区,并通过界面处理方法将DDMC与IMC相耦合,实现热辐射输运的高效、高精度模拟。为验证所提出的源粒子抽样新方法的正确性,本文设计并计算了几个球几何辐射输运问题,结果显示:新抽样方法能得到更准确的辐射输运结果。为验证DDMC方法与混合辐射输运模拟程序的正确性与高效性,本文计算了一些典型的一维平板几何、球几何辐射输运问题,结果显示:当模拟热辐射在强吸收物质中的输运时,该程序能得到与IMC方法一致的结果,且能大幅提高模拟效率,在一维平板DDMC模拟中效率提高可达29.2,在球对称DDMC模拟中效率提高可达8.6;当模拟强吸收物质与弱吸收物质共存的问题时,与IMC方法相比,混合蒙特卡罗方法的模拟精度相当且计算效率同样能得到显著提高,在一维平板IMC-DDMC模拟中效率提高可达10.6,而在球对称IMC-DDMC模拟中可达3.6。