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

1、隨著科技的不斷進步，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，源項比較明確，防護也很成熟，而輻照型電子直線加速器的輻射源項不確定，從而防護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“輻射防護三原則”，設(shè)計出既經(jīng)濟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行的經(jīng)驗公式計算和蒙特卡羅(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)實時測量結(jié)果進行了對比分析。分析結(jié)果顯示，只要在迷道門處增加一個拐彎，就增加一

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

4、行實時監(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)驗公式的計算結(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，但是為以后的實驗研究指明了方向。
　　希望本文中通過對輻射屏蔽的一些計算和測量給出的建議能夠在以后的類似加速器的設(shè)計和輻射防護的優(yōu)化有所幫助，也期望本文未能明確的問題能