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工业料位计辐射场剂量分布研究

谢斐  
【摘要】: 随着科学的发展和普及,核技术的优点日益显现,其应用的范围也越来越广,在国民经济和社会生产中的重要地位越发明显。同时,由核技术的推广和应用所带来的辐射环境污染问题也日益严重,已经成为制约、限制核技术发展的主要因素。了解核设施周围辐射剂量场的分布是辐射防护设计工作的前提,具有一定的理论价值和实践指导作用。 本文依据射线与物质相互作用的原理以及料位计的结构特点,设计进行了散射障碍物辐射场分布实验,说明散射障碍物辐射场剂量主要是由散射射线贡献。同时,依据工业料位计周围辐射场的特点,对料位计辐射场的空气吸收剂量率进行了多点现场测量。最后,运用MCNP蒙特卡罗计算软件,建立了料位计空间模型,对料位计周围辐射剂量场进行了模拟计算,并与实测结果进行了对比;通过模拟实验测量与MCNP理论计算检验,最后得出料位计周围辐射剂量分布规律。主要研究内容和取得的成果有: (1)依据料位计结构设计散射障碍物实验,研究出料位计辐射场的形成机理,说明散射障碍物辐射场剂量主要来自散射射线的贡献; (2)通过实际点位测量,得出料位计空间辐射剂量的分布情况:在有放射源的一侧,存在一个剂量异常区,异常区范围随源的活度增大而增大。放射源两个侧后方剂量最高,放射源正后方剂量略小;探测器一侧剂量较小; (3)建立料位计模拟模型,运用蒙特卡罗方法对料位计周围空间辐射剂量分布进行模拟,模拟结果与实际测量结果符合,仅少数测点偏差较大。分析导致偏差较大的原因,认为主要是由于仪器测量误差、模型建立误差引起的。 (4)依据本次研究成果,建议对料位计的辐射防护设计重点应放在有放射源的一侧,实际生产中工作人员应该避免在有放射源的一侧对仪器进行操作。建立更准确的物理模型对料位计周围辐射场剂量分布进行模拟计算,可以弥补实际测量受环境条件制约的弊端,为辐射防护设计提供更加准确和详细的参考依据。


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