精确的辐射屏蔽计算分析为各类核装置的设计及运行提供理论基础与支持,离散纵标法(SN)是屏蔽计算中常用的算法之一。SN方法通过数值离散处理输运方程的角度和空间变量,导致射线效应和数值扩散效应,引起通量密度的非物理的振荡分布,严重影响了屏蔽计算的精度和可靠性。特别是对于存在空腔的孤立点源屏蔽问题,离散误差更加明显。本课题针对带有空腔的孤立点源屏蔽问题,研究多次碰撞源方法,有效地控制离散误差,并采用区域分解方法和并行射线追踪算法提高计算效率。屏蔽计算中角通量密度的各向异性程度会随粒子散射逐渐减弱,并且屏蔽模型内仅有部分碰撞角通量密度对计算结果起主要作用。针对离散求积组难以准确数值积分的强各向异性角通量密度,采用射线追踪技术解析计算。区域分解的多次碰撞源方法根据计算模型中不同区域粒子通量密度的分布情况和屏蔽材料的散射效应合理设置计算参数,仅用射线追踪算法计算以选定区域为散射源的粒子碰撞通量密度,以减少计算量、提高计算效率。对于实际的复杂多群输运问题,多次碰撞源方法可依具体问题有选择的在部分能群内相对独立地进行。针对角度离散误差导致碰撞通量密度误差过大的探测器响应问题,采用末次碰撞源方法进一步提高计算精度。数值结果表明,对于存在空腔的孤立点源屏蔽问题,多次碰撞源方法相较于传统SN方法能够在一定程度上缓解次级射线效应和数值扩散效应,以较少量的空间网格和离散方向得到准确的计算结果。在自设单群屏蔽问题中,计算值与基准值的均方根相对误差小于0.2时,同样网格步长下多次碰撞源方法相较于传统SN方法采用的离散方向数约为1/155,计算时间约为1/3。在Kobayashi基准题计算中,在同样的空间网格下,多次碰撞源方法可以达到PNTN-S60求积组的计算精度,同时计算时间更短。NEA-1517/80屏蔽实验的计算展示出多次碰撞源方法处理复杂的聚变中子-光子屏蔽问题的能力。本课题的研究有助于缓解带有空腔的孤立点源屏蔽计算存在的射线效应和数值扩散效应,提高屏蔽计算的准确性与可靠性。