CSNS场所中子剂量监测.ppt

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1、CSNS场所中子剂量监测报告人：刘琼瑶高能物理研究所东莞分部东莞中子科学中心2016年9月剂量评价CSNS中子辐射场分析CSNS场所中子剂量监测2剂量评价3剂量限值：有效剂量：5a平均20mSv/a50mSv（随机性效应）当量剂量：眼晶体150mSv/a皮肤、手足500mSv/a（确定性效应）个人剂量当量计中子周围剂量当量仪防护仪表测量量如何评价有效剂量？GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准剂量评价4H*(10)周围剂量当量：位于该处的人体所受有效剂量当量的近似值（场）Hp(10)深部个人剂量当量：AP条件直至LAT条

2、件照射时躯干所受有效剂量当量的近似值（人）防护量(ICRP74国际放射防护委员会)当量剂量有效剂量实用量（ICRU国际辐射单位和测量委员会）区域监测剂量值（H*(d)强，H’(d,Ω)弱）个人监测剂量值(Hp(d))辐射防护的量值体系辐射剂量学量吸收剂量D=dE/dm5GB/T16139—1995用于中子辐射防护的剂量转换系数实用量对防护量的近似保守估计实用量H*(10)、Hp(10)跟仪器读数有什么关系？6剂量评价ICRP74注量-剂量当量转换系数剂量当量：读数：ε(E)和h(E)在对数坐标下是平行的测量剂量当量的基本思想假设：这是评价

3、剂量当量仪性能好坏的依据探测效率7剂量当量仪：通过慢化体的设计，降低对低能区的响应，提高中高能区的响应，使之尽可能在全能区符合转换曲线或者至少在某一能区符合。CSNS辐射场分析8中低能中子能量范围广高能中子CSNS中子辐射场分析1.辐射场组成中子辐射：高能质子轰击原子核引发的强子级联。能量范围由热中子一直延伸到初始质子能量。γ辐射：a）强子级联产生的高能电子或光子可能引发电磁级联，在电磁级联过程中通过轫致辐射产生γ射线；b）处于激发态的原子核退激发时产生γ射线。其能谱是最高能量为初始粒子能量的连续谱。2.辐射场来源瞬发辐射:束流损失质子轰

4、击设备和屏蔽体剩余辐射：设备、土壤、空气、水被活化加速器运行经验表明：在屏蔽良好的加速器工作场所，瞬发辐射产生的中子、伽马对剂量贡献占主要地位9CSNS辐射场分析辐射场特点：1）辐射场为中子、γ混合场，中子辐射占主要地位；2）脉冲辐射场瞬发中子、γ辐射场时间结构与加速器束流时间结构密切相关，为窄脉冲辐射场，占空比低；3）高频电磁干扰在有较强高频电磁场的加速器辐射场中，剂量监测仪会受到电磁场的干扰104）宽能区屏蔽体外的中子场能量范围从热中子一直延伸到初始质子能量：a.直线加速器、低能输运线的工作场所主体为中低能中子；b.快循环同步加速器的

5、工作场所中子能量范围广；c.环-靶输运线、靶站工作场所的辐射场高能中子起主导作用1112CSNS谱仪大厅中子注量能谱CSNS辐射场分析能量组<10KeV10KeV-1MeV1MeV-20MeV>20MeV百分比37.3%10.6%16.5%35%能量组<10KeV10KeV-1MeV1MeV-20MeV>20MeV百分比2%8.7%35.2%54.1%CSNS谱仪大厅中子剂量能谱E>20MeV的中子注量、剂量所占份额大，对于谱仪、RCS需考虑对高能中子响应好的剂量当量仪。CSNS场所中子剂量监测中子剂量监测器A-B中子雷姆仪宽能谱中子剂量

6、率监测器中子监测器的生产工艺13CSNS场所中子剂量监测-场所中子监测器14BF3正比计数管，内层聚乙烯，含硼聚乙烯，外层聚乙烯15场所中子监测器的中子能量响应场所中子监测器的中子能量响应实验结果热中子~17MeV合理评估H*(10)满足CSNS中低能区场所中子监测，现已服务于CSNS场所中子剂量监测技术指标能量响应：0.025eV–17MeV灵敏度：0.8cps/(μSv/h)测量范围：0.1－3×104μSv/h耐伽马场强度：1mSv/h温度范围：0℃～45℃湿度范围：<90%(40℃)总不确定度:<15%16质量检定17固有相对误差

7、<±20%重复性7.9%<20%质量检定证书JJG852-2006中子周围剂量当量(率)仪检定规程监测器符合国家相关标准18CSNS场所中子剂量监测-宽能区中子监测器He3正比计数管，内层聚乙烯，含硼聚乙烯，铅，外层聚乙烯19因此，虽然在E<1keV时响应曲线与ICRP转换系数曲线符合的不是很好，但满足CSNS中高能区中子监测。E<1keV低估H*(10)E>1keV合理评估H*(10)CSNS谱仪、RCS高能区：E＜1keV注量＜40%；剂量＜5%宽能区中子监测器能响曲线202010年2月，王庆斌、马忠剑、张清江、吴青彪获得了国家知识产

8、权局的专利证书，名称为“一种宽能谱中子剂量率检测器”技术指标能量响应：0.025eV–1GeV灵敏度：1.45cps/(μSv/h)测量范围：0.1-3×104μSv/h耐伽马场强度：1mSv