西安脉冲堆中子照相屏蔽体改建设计计算

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1、!第!"卷第#期原子能科学技术$%&’!"!(%’#!)""*年+月,-%./012345670/3203829:30;2%&%5673<’)""*西安脉冲堆中子照相屏蔽体改建设计计算朱广宁!全!林!张!颖!杨!军!郝金林!江新标!赵柱民"西北核技术研究所!陕西西安!=>"")!#摘要!文章采用蒙特卡罗程序耦合抽样技巧!对西安脉冲堆中子照相孔道外的屏蔽体进行改建设计计算!确定了中子照相孔道口出射束流参数和多种材料组合的屏蔽参数$实验测试结果表明!理论计算可靠!达到了改建指标$关键词!中子照相%辐射屏蔽%剂量%反照率中图分类号!:?==!!!文献标识码!,!!

2、!文章编号!>"""@*+A>")""*#"#@"#!!@"#!"#$%&$&%’()*+)(,$-&.-/01$")23"4+$)2$&%-.5"+,/-&3(2$-%/(617(,8$&(&9+)#"23"(*,-/BCDEF825@2/25!GD,(?/2!BC,(EH/25!H,(EIF2!C,JI/2@&/2!IK,(EL/2@M/8%!BC,JB;F@./2"!"#$%&’($)*($+$,$’"-!,./’0#1’.%*"/"23!4+&0*=>"")!!5%+*0#:4#,/(*,’!N%F<&/25O8.<&/25OP/&&FO39/2Q%

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4、/43.32-O’;"7<-/2#’23F-4%2489/%548<;6%489/8-/%2O;/3&9%9%O3%8&M39%!!西安脉冲堆设有一条中子照相孔道!该孔=!方案设计道可用以进行脉冲堆稳态运行及脉冲运行两种在原屏蔽体基础上对实验通道,中子束捕*>+工况下的中子照相实验研究$孔道外原建有集器及前屏进行改建设计$设计中应用多种材相应的屏蔽体!经过一段时间的使用后!暴露出料组合屏蔽的复合结构!通过大量的比较计算!屏蔽体正门外表面!剂量当量率超标,实验操确立了屏蔽模型"图>#*)+!其结构描述如下$作时安全性差,正门内表面中子散射较严重等>#实验通道缺

5、陷!影响了实验中的辐射安全和中子照相效移除原屏蔽体侧门!加装>道厚*"..含果$因此!拟对孔道外原中子照相屏蔽体进行硼聚乙烯板材门!在距离原墙北侧*#"..处!改建$建立>道厚)#"..东西走向的重混凝土墙收稿日期!)""#@")@)X%修回日期!)""#@>"@>"作者简介!朱广宁">+*X)#!男!广东兴宁人!工程师!反应堆运行和核技术应用专业第#期!!朱广宁等’西安脉冲堆中子照相屏蔽体改建设计计算#!#图>!改建前后的中子照相孔道屏蔽体结构布置图Y/5’>!R&82%U<4/.8&82943MF/&9/25O;/3&9T8&&8)))改建前%M)))改

6、建后*A!!+体!形成>条人员通道!通道上覆盖厚>#"..以下!满足相关辐射防护规定的要求%重混凝土走廊顶盖$)#更换中子照相孔道屏蔽体的正门!加设)#中子束捕集器中子捕集器!尽可能地减少屏蔽体内表面对孔移除原屏蔽体正门!安装中子束捕集器$道出射中子的散射!反照率控制在>^以下%捕集器采用碳化硼与石蜡按质量比AZ=配制A#在原有中子照相孔道屏蔽体北侧屏蔽成的含硼石蜡材料!空腔正面为一厚>""..墙体上开门"侧门#!并设置相应的实验通道$含硼石蜡板!在中子照相孔道轴线位置处开!A="..通孔!以保证孔道出射中子束全部进?!计算模型及程序入捕集器内腔$后挡板为厚

7、>""..含硼石蜡?@=!计算模型板!以屏蔽出射中子$本文的计算分两部分’A#前屏>#计算孔道出口处的中子和!注量率的在捕集器后面加设厚!"X..复合材料屏能谱分布和角分布%蔽体!各材料沿水平方向由里向外的排布顺序)#采用上述中子和!注量率的能谱分布为钢板,铅块,钢板,含硼聚乙烯板和钢板!其屏和角分布!计算屏蔽室外表面处的中子和!剂蔽的重点部位为孔心"实验孔道#四周#""..量值$处!各板材厚度分别为#,>A",>)#,X",计算中采用耦合抽样技巧计算中子照相孔>!"..$在前屏和原屏蔽室顶盖间加设厚*#+道出口处的中子,!光子能谱分布和角分布!>""..钢

8、板作为前屏顶盖$采用蒙特卡罗方法的分裂与轮盘赌技巧计