锶-90同位素放射源韧致辐射降低方法模拟计算

为降低锶-90放射源产生的韧致辐射，利用MCNP程序，对锶-90同位素放射源的韧致辐射强度进行计算，得出放射源表面韧致辐射的剂量当量率。依据韧致辐射相关性质，即β粒子在与物质发生作用产生韧致辐射时，其韧致辐射产生的强度与物质的原子序数呈正相关，设计在放射源中加入低原子序数值的物质石墨，以降低放射源所产生的韧致辐射，并利用MCNP进行计算，得出掺入石墨后放射源表面的剂量当量率。MCNP计算结果表明，在锶-90放射源中掺入石墨后，放射源的韧致辐射剂量当量率有一定程度的降低。研究结果将对锶-90同位素放射源的设计提供借鉴。     

锶-90同位素放射源韧致辐射降低方法模拟计算

为降低锶-90放射源产生的韧致辐射,利用MCNP程序,对锶-90同位素放射源的韧致辐射强度进行计算,得出放射源表面韧致辐射的剂量当量率。依据韧致辐射相关性质,即β粒子在与物质发生作用产生韧致辐射时,其韧致辐射产生的强度与物质的原子序数呈正相关,设计在放射源中加入低原子序数值的物质石墨,以降低放射源所产生的韧致辐射,并利用MCNP进行计算,得出掺入石墨后放射源表面的剂量当量率。MCNP计算结果表明,在锶-90放射源中掺入石墨后,放射源的韧致辐射剂量当量率有一定程度的降低。研究结果将对锶-90同位素放射源的设计提供借鉴。     

MC法模拟韧致辐射对屏蔽材料积累因子的影响

本文用MCNP程序模拟计算了有无韧致辐射时屏蔽材料的积累因子,研究在不同条件下γ射线产生的次级电子的韧致辐射对积累因子的影响。模拟结果表明:低能(2 MeV)γ射线下韧致辐射对积累因子影响很小,高能(6 MeV)γ射线下韧致辐射对积累因子影响很大;γ射线能量越大、屏蔽厚度越大或屏蔽材料原子序数Z越大,韧致辐射对积累因子影响越大。并且在涉及或不涉及韧致辐射情况下,用MCNP模拟计算的积累因子与理论计算值基本一致。     

20MeV电子韧致辐射谱的阈探测法测定

对２ＯＭｅＶ能量的电子在Ａｕ靶中产生的韧致辐射谱用阈探测法进行了测量。测量数据经过计算机处理得到的结果与理论计算相一致。     

基于模拟退火算法的加速器能谱重建

<正>在利用加速器打靶的韧致辐射光子束进行治疗时,剂量计算软件为加速器治疗计划系统的基础。任何剂量计算程序都需用到光子能谱数据。然而在实际治疗系统中,有些情况下很难直接测量能谱数据。本研究用模拟退火算法针对某加速器光子韧致辐射谱进行能谱重建,为后续剂量计算奠定基础。模拟退火算法基本流程如下:1)对光子各能量箱赋予一定的权重,经验表     

EGSWIN在邮件辐照灭菌系统屏蔽计算中的应用

对应用Monte Carlo(蒙特卡罗)方法计算电子束邮件辐照灭菌系统的屏蔽问题进行了研究。采用清华大学工程物理系蒙特卡罗中心开发的EGSWIN系统，对电子束源项进行了计算，得到电子束打铝板所产生韧致辐射的能谱、方向和强度，从而给出等效光子源。通过验证和比较，说明了EGSWIN在源项计算中的准确性和高效性。     

EGSWIN在邮件辐照灭菌系统屏蔽计算中的应用

对应用Monte Carlo(蒙特卡罗)方法计算电子束邮件辐照灭菌系统的屏蔽问题进行了研究.采用清华大学工程物理系蒙特卡罗中心开发的EGSWIN系统,对电子束源项进行了计算,得到电子束打铝板所产生韧致辐射的能谱、方向和强度,从而给出等效光子源.通过验证和比较,说明了EGSWIN在源项计算中的准确性和高效性.     

Si(Li)探测器低能区的效率刻度

通过测量19keV电子束轰击厚碳靶产生的韧致辐射能谱，在低能区（>1keV）对Si(Li)探测器进行了探测效率刻度。厚碳靶的理论韧致辐射能谱由Monte-Carlo程序PENELOPE计算，并用²⁴¹Am标准放射源确定出效率刻度曲线的绝对值。采用本工作的刻度方法确定的效率刻度曲线误差主要来源于用标准放射源绝对化的误差，约为5%。将所得初步实验结果与理论计算值进行了比较，并采用最小二乘法对探测器各厚度参数进行了拟合，除Au接触层厚度外，拟合的各厚度值与探测器生产商提供的数据较为吻合。     

基于cosRMC的同位素电池屏蔽计算研究

热电式同位素电池系统作为一种新型能源系统,在深空、深海探测任务中有广泛应用。钛酸锶热源中的放射性同位素⁹⁰Sr和⁹⁰Y会发射β射线,β射线与物质作用产生韧致辐射,韧致辐射具有很强的穿透力,需要为热源安装屏蔽层,以降低辐射剂量。当屏蔽层厚度超过一定值后,蒙特卡罗方法计算结果的统计误差显著增大,采用减方差技术可以提高热电式同位素电池屏蔽计算的准确性。同时,直接电子输运模拟耗时很长,可以通过厚靶韧致辐射模型处理电子产生的光子,从而提高计算效率。本文开展了cosRMC程序的减方差技术和厚靶韧致辐射模型在同位素电池屏蔽计算中的应用研究与验证,基于美国SNAP-21结构的设计方案,采用cosRMC程序对同位素电池进行了精细建模,通过改变外屏蔽层厚度分析其对表面剂量率的影响,并与MCNP结果进行比较。结果表明,在电池径向和轴向使用不同厚度的屏蔽层,cosRMC与MCNP计算的贫铀屏蔽层表面的剂量率的相对误差在±3σ区间内符合良好。采用栅元重要性减方差后,两程序统计误差均减小,且在电池径向5 cm处和轴向4 cm处,结果在±3σ区间内符合良好,进一步验证了c...     

用γ计数仪定量测定32P

采用γ计数仪测定β粒子产生的韧致辐射定量测定^32P。结果显示在相同样品体积、相同介质的情况下，韧致辐射计数与^32P含量呈良好的线性关系，在体积或介质发生变化时韧致辐射计数也会发生明显变化。提示γ计数仪可以用于^32P的定量测定，但在进行此类测量时，须保持相同的测量条件。     

土壤样品中^90Sr含量的直接测量

为适应大批量普查土壤样品中^90Sr含量的快速检测的要求，开展了通过利用^90Sr的子体核素^90Y发射的2．28MeV高能p电子与物质相互作用产生的韧致辐射效应测量样品中^90Sr含量方法的研究。韧致辐射具有与γ射线相似的性质，有相对较强的穿透能力，     

X射线能谱过滤的MC模拟研究

能量低于300 keV且能谱简单的稳定放射性核素较少,作为替代,利用X射线机产生X射线,并经过不同厚度的材料的过滤,可以得到用于对辐射防护仪器进行校准和确定其能量响应和角响应的一系列规定辐射质的参考辐射。由于材料的质量衰减系数与X射线在物质中各种作用过程有关,并强烈的依赖于光子的能量,基于这一物理现象,可以通过X射线在物质中的衰减规律,计算产生规定辐射质的过滤材料的厚度。针对过滤材料的厚度这一问题,本文运用Geant4程序模拟了不同能量的电子打靶,统计韧致辐射的X射线,以获得计算所需X射线能谱,再由文中滤片厚度计算方法,计算产生规定辐射质过滤材料的厚度。模拟计算的结果显示,过滤后的X射线能谱能够很好的满足标准要求,从而验证了能谱过滤的理论计算的合理性。     

宽能HPGe γ谱仪测量土壤样品中^90Sr含量的方法研究

为适应大批量普查土壤样品中^90Sr含量快速检测的要求，本课题开展了通过利用^90Sr子体^90Y发射的2．28MeV高能β电子与物质相互作用时产生的韧致辐射效应测量土壤样品中^90Sr含量的方法研究。韧致辐射具有与γ射线相似的性质，有相对较强的穿透能力，可利用宽能型HPGe探测器直接对土壤样品进行测量。     

压水堆一回路反冲质子反应源项GEANT4模拟

在核反应堆一回路系统中,裂变中子产生的反冲质子通过电离、多次散射以及韧致辐射后,与冷却剂中的~(16)O、~(18)O和~(11)B反应生成具有β~+放射性的~(13)N、~(18)F和~(11)C等核素,采用符合测量方法可以探测这些核素从而推断一回路水的泄漏情况。采用GEANT4程序对秦山二期压水堆全堆芯进行建模及源抽样描述,编制C++工具自动生成GEANT4计算所需的中子源分布,实现了G4-NONU功能以及GEANT4程序中中子固定源的输运计算。充分考虑反冲质子电离、多次散射以及韧致辐射等因素,计算了压水堆一回路水中由质子反应产生的~(13)N、~(18)F以及~(11)C等核素的产生率、浓度以及活度,拓展了反应堆源项计算工具。     

HIRFL SFC高频D电压测量

介绍了用韧致辐射能谱测量高频Ｄ电压方法及测量结果。此方法的优点在于不受高频频率、主磁场及分布参数的影响。     

Monte Carlo模拟韧致辐射光子穿透闪烁体的能量和通量分布

在工业CT设计中,为了选择闪烁体的种类和几何尺寸,需要知道韧致辐射光子穿透闪烁体的能量和通量分布。根据Monte Carlo模拟光子输运过程的理论,模拟了2MeV、9MeV韧致辐射光子在NaI、CsI、CdWO4闪烁体内的输运过程,讨论了这类光子穿透闪烁体后光斑展宽问题和能量及通量的分布。研究表明,该方法可准确直观地定量分析韧致辐射光子在闪烁体内任意位置的能量和通量分布规律。     

CFETR NNBI验证样机X射线辐射屏蔽设计

中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)负离子源中性束系统(Negative ion based Neutral Beam Injection system,NNBI)验证样机拟引出负氢离子束。离子束在产生和传输过程中,束粒子与样机结构材料固体靶相互碰撞,将产生韧致辐射(X射线),当CFETR NNBI验证样机运行在设计的参数下(束能量为200 keV,流强20 A),距离离子源真空壁(真空壁厚2 cm)1 m处的壁外剂量率高于一般工作人员辐射剂量率限值(10μSv·h~(-1))。为了降低辐射剂量率,确保工作人员辐射安全,本文通过对样机进行辐射屏蔽理论计算与模拟研究,提出了将样机下沉加铅板的屏蔽设计方案,并开展了辐射模拟分析。结果表明:该方案满足CFETR NNBI验证样机运行的辐射安全要求。     

超短脉冲激光辐照固体靶产生超热电子研究

实验研究了超短脉冲激光辐照固体靶产生的超热电子温度 ,所用方法是测量超热电子在固体中韧致辐射产生的硬X射线 ( >30keV)能量连续谱。中等强度 ( 1 0 16W /cm2 )、无预脉冲、红外超短脉冲( 74 4nm ,1 30fs,6mJ)、P极化激光 4 5°照射 5mm铜靶 ,产生了能量为 4 0 0keV的X射线信号 ,利用Maxwellian分布拟合能谱得到的超热电子温度为 85keV ,产生高能电子的主导吸收机制为真空加热。     

Fe、Co、V和Ti材料的X荧光效率测量

介绍了在Ru-200 X光机上,根据Cu靶的韧致辐射谱,采用滤波法产生单能X射线,对Fe、Co、V和Ti荧光片作荧光效率测量.给出了荧光效率的理论推导公式和实验结果,并进行了理论和实验比较.     

X射线在Be、C轻材料上的散射特性研究

介绍了在Ru-200 X光机上,采用Ag靶的韧致辐射谱,通过LiF晶体分光产生单色X射线,用Be、C材料作散射体,在6°～40°的方向上作散射测量.实验结果显示这两种低Z材料对X光散射具有方向性.给出了散射效率随散射角度的分布曲线,阐明这种方向性与X-射线能量E、散射体的原子序数Z和强散射角θ之间的关系.