抽注水多层同心球中子谱仪校正方法研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cloudwing5237
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国加速器、反应堆以及航天等事业的发展,为了人员安全及航天材料的耐辐性,掌握辐射场的中子剂量越来越重要。它一般先通过获得中子能谱,然后再获得剂量。要获得准确的剂量,能谱测量的准不准至关重要。在中子辐射场,由于环境复杂,影响中子测量的因素很多,主要有以下两点:(1)散射中子的影响往往造成测量计数误差偏大;(2)辐射场中高能中子占比大,然而在中子周围剂量当量转换系数中高能中子转换系数比低能中子转换系数大很多,往往造成20 Me V以下中子谱仪测剂量时被低估的现象。在研制中子谱仪过程中如何消除这些影响,是亟待解决的问题。本论文利用蒙特卡罗方法围绕散射中子和中子剂量两方面校正开展了相关研究工作,主要获得如下研究成果:1)首先,研究了墙壁厚度对中子谱仪散射计数的影响。根据ISO推荐的校正室模型大小,研究了不同校正室模型对于抽注水多层同心球中子谱仪计数的影响,从而建立适合抽注水多层同心球中子谱仪中子校正室模型(根据ISO推荐的四种放射源241Am-Be、241Am-B、252Cf以及252Cf+D2O作为校正源),房间结构为700×700×350 cm3的半立方体。获得了32种水层下室散射、空气内外散射以及“放射源-探测器中心”距离对散射计数的影响:当谱仪慢化水层厚度小于6 cm时空气散射影响很小,散射率最高为5%,当慢化水层厚度大于6 cm时空气散射的影响趋近与0;校正室中墙壁的散射对抽注水谱仪计数影响较大,随着水层厚度呈指数衰减,墙壁散射率最高达到96%,最小为10%。2)其次,设计了抽注水影锥结构模型。比较分析了常规影锥与不同结构下抽注水影锥的质量大小和对中子的屏蔽效果,得到抽注水影锥为“Fe+水+硼酸”的组合下,厚度分别为15 cm、30 cm、5 cm时,抽注水影锥的质量最小,并且屏蔽效果优于常规影锥的3倍。3)第三,采用ISO推荐的影锥法,利用上述选取的最优抽注水影锥,并结合中子谱仪自身特点,采用抽注水影锥法建立了抽注水多层同心球中子谱仪中子周围剂量当量校正模型,获得校正因子N与谱仪水层厚度r符合公式N=0.83868-0.06482r(10)0.01239r2,并采用ISO推荐的半经验方法验证了该校正模型的正确性。4)最后,建立了抽注水多层同心球中子谱仪高能中子剂量估算校正模型。从IAEA 403号报告所提供的37种高能中子谱中,选取了6种具有代表性的高能中子谱(“KEK 12 Ge V Synchrotron Location 1”、“Tokyo University 1 Ge V Synchrotron On concrete roof,calculated”、“DESY,Leakage Neutron Spectra,1Heavy concrete shielding”、“DESY,Leakage Neutron Spectra,2 Heavy concrete”、“KEK 12 Ge V Synchrotron Location 5”、“Tokyo University 1 Ge V Synchrotron On concrete roof,measured”),利用MCNP程序计算了谱仪的模拟中子计数CR,和利用已知校正室的中子剂量得到校正因子CF。对于未知中子场,一方面,采用CF得到理论中子周围剂量当量H*(10)Cf-252;另一方面,结合谱仪的32种能量注量响应函数和中子周围剂量当量转换系数,获得了6种高能中子谱下抽注水中子谱仪的计算剂量当量值H*(10)spe;最后得到待测中子场的光谱修正因子。研究发现当水层厚度小于8 cm时,随着慢化层厚度的增加,修正系数逐渐增加最后趋向于1;当水层厚度大于8 cm时修正系数随着水层厚度的增加逐渐减小,对于不同的高能中子谱衰减趋势不同;通过对比241Am-Be和241Am-B三种标准中子源下谱仪的高能中子剂量估算修正因子,发现三者(252Cf、241Am-Be、241Am-B)计算的修正因子差值很小,只是在水层组合为11Pb110(由内而外第五层无水)和11Pb111(满水层)时差值高于10%,由于两种水层组合下谱仪测量241Am-Be和241Am-B中子源能谱时抽注水谱仪的中子计数误差造成的。本论文的主要创新点如下:1)基于抽注水多层同心球中子谱仪设计了“Fe+水+硼酸”抽注水影锥模型。该模型中间水可以根据需求进行抽注,具有造价便宜、中子屏蔽性能优良和携带方便等优点。2)利用抽注水影锥模型建立了抽注水多层同心球中子谱仪中子周围剂量当量校正模型,通过该模型获得了谱仪在252Cf中子场下的校正因子。3)以252Cf、241Am-Be和241Am-B 3种中子源作为标准中子源谱,获得了抽注水多层同心球中子谱仪对6种高能中子谱的高能中子剂量估算修正因子。
其他文献
为了实现可持续的经济增长并减少环境污染,各国应秉承绿色经济理念,积极开发清洁新能源。我们了解到氧还原和氧析出反应(ORR/OER)在能量转换装置中起着至关重要的作用。本论文构建基于MOFs衍生物的稳定核壳结构的双金属复合材料,以提高ORR/OER电催化性能。本文制备了两种(Co_3O_4@Z67-NT@CeO_2和CoO@GC/WO_3@CL)双功能电催化剂,并通过大量材料物理表征方法和电化学(O
党的十八大以来,我国林业改革取得了全方位、开创性成就,我国成为同期全球森林资源增长最多的国家。每年中央1号文件,都专门部署了林业改革工作,可见林权改革已经从国家层面
船舶在海上行驶时,受到海浪等因素的影响会产生摇摆现象,船用平台通过不断的测量平台姿态和位置的变化,消除各种干扰力矩,从而隔离稳定对象在载体上的扰动,精确保持动态姿态
在复员后的北大里,联大学生与临大学生的存在具有时空特殊性,却又是校内所占人数比例最高的两个群体。本文从住宿、公费、伙食、英文教育、组织团体等不同生活面向的史料,试
一、课题研究的背景新一轮基础教育课程改革对于小学阶段的课程进行了重大的调整,针对《品德与生活》和《品德与社会》这门课程的两个阶段,要求贯彻《公民道德实施纲要》和《
会议
在中等职业院校当中,计算机应用基础是学生应当掌握的一门基础课程内容,学生应当具备使用计算机的基本能力、了解计算机的基本知识,并使用计算机知识解决一些生活中的实际问
动物脂质代谢主要受遗传、饲养、外界环境等因素的影响,不同物种的脂肪代谢和遗传机制存在差异。牛肌内脂肪含量与肉质及口感密切相关,影响肉质的嫩度、风味、大理石花纹和营
多孔介质预混燃烧技术作为一种新型清洁燃烧方式,具有燃烧效率高、污染排放少、贫燃极限宽、负荷调节灵活等特点,能够很好地适应我国以煤为主向天然气等清洁能源转变的能源结
非线性薛定谔方程(NLSE)作为非线性物理学中最为重要的非线性模型之一,已被广泛应用于非线性光学,等离子体物理,凝聚态物理等领域,然而其在实际计算模拟过程中,由于复杂非线性项的存在,使得获得其解析理论解难度很大,此时,对于时间分数阶非线性薛定谔方程(TF-NLSE)的理论解将更难用解析手段得到。于是,近些年来关于NLSE或TF-NLSE的数值研究受到许多学者的广泛关注,然而基于网格类数值方法对无规
修复后钢框架-型钢斜加劲薄钢板剪力墙结构通过梁柱节点焊接构造边框架,内嵌板与框架通过鱼尾板焊接,双侧型钢斜加劲肋与内嵌板栓接的方式,在继承传统钢板剪力墙优点的同时,