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1、2014年6月宇航计测技术Jun.,2014第34卷第3期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.34,No.3試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試文章编号:1000-7202(2014)03-0054-06中图分类号:R144文献标识码:A强γ射线参考辐射场散射影响研究苗亮亮余小任宋晓靓马燕(西北核技术研究所,西安710024)摘要采用蒙特卡罗程序MCNP对强γ射线参考辐射场的散射特性进行了模拟,确立了辐射场实验
2、空间内的剂量率和能谱分布。通过多种角度对屏蔽墙散射和在束散射体散射进行了细致的分析,为校准实验室钴源辐射场的实验应用和屏蔽设计提供参考。关键词屏蔽散射参考辐射场剂量率ResearchonScatteringEffectsofHighγ-rayReferenceRadiationFieldMIAOLiang-liangYUXiao-renSONGXiao-jingMAYan(NorthwestInstituteofNuclearTechnology,Xi’an710024)AbstractThescatteringcharac
3、teristicsofhighγ-rayreferenceradiationfieldisstimulatedbytheMonteCarlocodeMCNPtoconfirmthedoserateandtheenergyspectrumdistributionoftheexperimentalspace.Carefulanalysisofthescatteringofshieldingwallandin-beamscattererfrommultipleperspectivesprovidesreferenceforthee
4、xperimentalapplicationandshielddesignofCo-60radiationfieldofCalibra-tionlaboratory.KeywordsShieldingScatteringReferenceradiationfieldDoserate1引言2理论模型及程序γ射线校准实验室是为开展核探测系统灵敏度模拟计算是对散射参数进行系统研究的有效方标定、核仪器仪表检定以及相关辐照实验提供合适法,计算中首先根据1m处剂量率的约定真值的参考辐射场,相关标准对其束斑大小、均匀性和散-1(107Gy
5、.h),确定计算模拟中钴源的装源活度。[1]射环境等提出了明确的要求,其中散射能谱和剂根据照射间的布置情况以及源、照射器的结构参数,量率作为重要的控制指标,直接影响到实验参数的采用蒙特卡罗中子/光子和光子/电子耦合输运程序准确性,在新型探测器灵敏度标定需求方面尤为突(MCNP/4B)进行模拟计算。出。而目前辐射场散射、直射能谱测量以及散射剂根据建立的照射间为对称分布,为便于研究,程量率份额测量等均存在一定的难度,文中采用理论序设计中沿照射间的前墙、侧墙以及后墙的里表面模拟对8000Ci钴源辐射场的散射参数开展了细致20cm处
6、、间隔约1m的距离设置不同的散射参数监研究,为辐射场的实验应用和屏蔽设计提供参考。控点,同时在实验室中心处设置监控点,用以观察参第3期强γ射线参考辐射场散射影响研究·55·数的分布情况。模拟中坐标设置情况为:以放射源约为10cm×10cm,在束斑中心不同距离处设置不同几何中心为坐标原点(高1.5m,距离后墙2m的中的散射体来进行散射剂量率研究。基于散射为发散心位置),射线束方向为Y轴,水平垂直射线束方向束,参数计数中采用点探测器比较合适,通过记录剂为X轴,整个照射间内部空间为12m×5m×4m,照射量率、注量以及能注量来对各
7、点的参数进行比较研器及屏蔽墙设有足够的厚度,源活性区尺寸为究,计算模型原理示意见图1。Φ20mm×26.9mm,准直器发散角为5°,1m处的束斑图1照射间剂量监测布置图3模拟结果及分析实验过程中,散射主要来源于屏蔽墙和在束散射体(实验样品)的贡献,根据以上建立的模拟方法和计算模型,对屏蔽墙的墙体、材料以及散射体特性等技术参数对辐射场能谱和剂量率进行了详细模拟。3.1屏蔽墙散射照射器和屏蔽墙为放射源工作时提供必要的安全防护,其存在会对辐射场的散射参数带来影响。照射器设置有减小散射的光阑,相对屏蔽墙而言它对散射的贡献可以忽略。实
8、验厅空间的大小、材料图2不同长度实验室内散射剂量率分布以及形状等均会对散射造成一定的影响。3.1.1实验空间影响图2结果表明,随着实验室长度的增加,实验可照射间需要有一定的实验空间来减少散射剂量用区域散射剂量减小,但减小到一定程度后效果不贡献,相关标准规定实验室有效空间大于3m×4m×明显
