低能電子輻照型加速器的屏蔽優(yōu)化設(shè)計(jì)及其劑量場分布的研究.pdf

1、隨著科技的不斷進(jìn)步，輻照行業(yè)也像一顆冉冉升起的新星，不斷發(fā)展壯大，涉及的領(lǐng)域也越來越廣泛。從開始的Co-60伽馬輻照到現(xiàn)在的大型電子輻照加速器的成功運(yùn)行，從輻照育種、殺菌消毒到現(xiàn)在的材料改性、電纜輻照等，輻射已經(jīng)不再是核能、醫(yī)學(xué)攝影等的敏感詞匯。輻射防護(hù)是輻照領(lǐng)域一直關(guān)注的重要的安全要求。對于Co-60伽馬輻照來說，源項(xiàng)比較明確，防護(hù)也很成熟，而輻照型電子直線加速器的輻射源項(xiàng)不確定，從而防護(hù)起來也會遇到各種不同的問題。加速器的輻射屏蔽優(yōu)

2、化一直是需要解決的問題，盡量完美地符合“輻射防護(hù)三原則”，設(shè)計(jì)出既經(jīng)濟(jì)又有效的屏蔽方法是非常有意義的。
　　本文敘述了對一臺10 MeV的輻照型電子直線加速器迷道出口處的劑量率所進(jìn)行的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算和蒙特卡羅(Monte Carlo，F(xiàn)luka)模擬，結(jié)合伽馬探測器和微型數(shù)據(jù)采集器Mini-DDL(Mini Digital Data Logging)的連續(xù)實(shí)時(shí)測量結(jié)果進(jìn)行了對比分析。分析結(jié)果顯示，只要在迷道門處增加一個(gè)拐彎，就增加一

3、次反散射，出口處的劑量率會下降一個(gè)量級以上，使其不僅低于劑量限值而且合理地達(dá)到盡可能低。這個(gè)結(jié)果是在基本沒有增加額外成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，符合輻射防護(hù)ALARA(aslow as reasonably achievable)原則，為以后加速器的屏蔽設(shè)計(jì)提供了很好的參考。
　　本文還對有關(guān)文獻(xiàn)提出的靶物質(zhì)的Z值不同，輻射的發(fā)射率也不同的觀點(diǎn)進(jìn)行了研究，利用蒙卡方法MCNP程序?qū)Σ煌腪值得靶物質(zhì)進(jìn)行了電子打靶模擬，并在照射不同貨物時(shí)進(jìn)

4、行實(shí)時(shí)監(jiān)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著Z值得升高，發(fā)射率升高，符合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果。本文給出了一些常見物質(zhì)相對高Z物質(zhì)的參考修正因子，并且都是偏保守的。
　　對于加速器輻照室中中子的生成和迷道內(nèi)中子劑量場的分布問題，本文略有涉及，但是數(shù)據(jù)缺乏可靠性，雖然不能給出參考，但是為以后的實(shí)驗(yàn)研究指明了方向。
　　希望本文中通過對輻射屏蔽的一些計(jì)算和測量給出的建議能夠在以后的類似加速器的設(shè)計(jì)和輻射防護(hù)的優(yōu)化有所幫助，也期望本文未能明確的問題能