用EGS4研究辐射反应器中的剂量分布

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1、Y775747用EGS4研究辐照反应器中的剂量分布粒子物理物理和原子核物理专业研究生：黎亚平指导教师：昊丽萍本课题用蒙特卡罗方法模拟计算研究电子束辐照烟气脱硫脱硝系统反应器中的剂量分布。系统的反应器是电子束法净化装置的核心部件，反应器内的剂量分布数据，对于深入研究电子束法脱硫脱硝的反应机理、探索辐照反应嚣中的剂量分布对脱硫脱硝效果的影响及对辐照反应器的设计进行验证等项工作是非常重要的。本工作中，模拟计算采用的是专用于模拟光子和电子输运问题的大型程序EGS4，对辐照反应器内的剂量分布作了一个较为准确的理

2、论计算。本文具体工作包括：1．为验证处理此类问题思想方法并对程序进行测试，设置多个典型的环境和条件，用EGS4程序模拟计算，将模拟计算结果与经验公式或文献的实验结果进行了对比：1)电子束垂直入射在铝材料中的射程；2)电子以平行宽束入射水膜的深度剂量分布：3)光子以平行宽束入射水膜的深度剂量分布：4)类似研究课题电子束辐照剂量分布。结果表明：所用EGS4和PEGS4程序调试和运行正确；该应用程序准确可靠：对本文所研究的反应器的几何形状所作的近似处理是可行的。2．本文所针对的研究对象是中国工程物理研究院环

3、保中心电子加速器辐照脱硫脱硝反应器，该反应器的剂量分布不具有常规的轴对称性，给模拟计算带来了相当的难度，且未见文献报道。在模拟计算工作中，本人采用的方法是：分层切割法。将反应器划分成6279个小体积元。3．采用蒙特卡罗方法EGS4程序对反应器的剂量分布进行了模拟计算，且保证每个体元剂量的相对标准偏差小于1％。文中给出了不同方向的剂量分布变化趋势图以及具体数据，其结果如下：(具体数据见正文)1)沿电子枪方向(z轴方向)的剂量分柏小，下降梯度趋于平缓：2)沿钛窗宽度方向(X轴方向)剂嚣分柿逐渐减小；3)沿

4、钛窗长度方向(Y轴方向)剂量分布量逐渐减小；随着深度的增加，剂量值逐渐减在同一深度中间剂量大，沿两删在同一深度中间剂量火．两侧荆通过EGS4计算的模拟结果，不仅可以知道反应器中的剂量变化趋势，而且可以知道就目前反应器的工作条件下，具体某点的剂量。我们从计算的结果发现电子加速器脱硫的反应器设计直径稍微偏大，长度稍微偏长，尤其是直径过大，尽管气体是流动的，可能也会导致通过底部的气体没有被辐照，直径应没汁为2．6m更好。可见，蒙特卡罗方法EGS4应用程序是一种快速计算电子束辐照剂量分布的有效工具，可为辐照工

5、艺设计提供理论参数。关键词：电子束：蒙特卡罗方法：EGS4：剂量分布USINOEGS4TOSTUDYTHEDOSED王S{R王BUTl0NINTHEREACT王()NC}{焱涵ERMajorinparticleandnuclearphysicsGraduatestudent：LiYapingO；rector：V／uLipingAquestmnfordiscussionproblemstudiedthedosedistributionofreactionchamberthatithasfluegasde

6、sulfurizationanddenitrificationbyirradiatonofElectronbeam，Itssystemconsistsmainlyofaccelerationandreactionchamber．systemicreactionchamberisitskeycomponents，Itisimportanttostudyreactionmechanismofdesulfurizationand&蠢氆萎c蘸onbyirradiatonofElectronbeamandexp

7、loretheeffiectsofdesulfurizationanddenitrificationforIrradiationdistributionandvalidatedesignsofreactionchamberastothedosedistilbutionofreactionchamber．1nthiswork．thedosedis钰ibutionofreactionchamberwerecalculatedtheoreticallybyUsingEGS4MonteCarlocodesys

8、tem．WedoafeWWOrksasfollows：Firstofa11．forthesakeofValidatingtodealwi搬thisquestioninthoughtwayandtest￡GS4code．comparethesimulativeresultwith’theexperientiaiformutaresultcalculatedandtheexperimentalresultprovidedintheliteraturebyse