通过γ辐射强度的变化规律定位核元件技术研究

利用标准面源来模拟核材料库的γ辐射场,从实验和理论两方面研究了移走某一放射源后四个不同监测位置γ辐射强度的变化规律。结果表明,移走监控对象中某一放射源后,不同检测位置γ辐射强度的变化规律是唯一的,并与理论计算符合得很好。据此完全可以确定核材料的变化情况。     

泊松克里金算法在核辐射场重构中的应用研究

为验证泊松克里金法在核辐射场重构中的应用效果,本文对泊松克里金算法在辐射场剂量率插值计算中的计算原理进行了研究,结合代理模型对泊松克里金算法进行了求解。通过SuperMC软件建立虚拟辐射场,对泊松克里金算法的参数影响进行了分析,筛选出二次多项式基函数和GAUSS误差相关模型。采用6150AD-b闪烁体探测器对实际放射源进行测量,并利用实测辐射场剂量率数据和福岛周边空间剂量率数据对泊松克里金算法在核辐射场重构中的可行性进行了验证。结果表明：小范围简单辐射场中,样本数据量为网格点数的1/10时,平均相对误差在10%以内;大范围辐射场中,辐射热点区域略有偏移,平均相对误差为141.69%。以上结果表明,该方法在快速、低成本解决未知放射源辐射场的重构问题中有一定的潜力。     

高剂量率后装放疗辐射场的最优化研究

以某一高剂量率(HDR)后装治疗室为对象,利用蒙特卡罗程序计算放射源处于治疗室不同位置时迷宫内入口、迷宫内入口第一转折和迷宫外入口处γ辐射水平,分析研究放射源位置对迷宫内辐射场分布的影响,并通过现场实验检验其可靠性。结果表明,放射源位置对迷宫内辐射场分布有较大影响,在治疗室东侧且靠近迷宫内墙的区域时,迷宫外入口剂量相对较小,可推荐为治疗时放射源的最优化位置。     

泊松克里金算法在核辐射场重构中的应用研究

为验证泊松克里金法在核辐射场重构中的应用效果,本文对泊松克里金算法在辐射场剂量率插值计算中的计算原理进行了研究,结合代理模型对泊松克里金算法进行了求解。通过SuperMC软件建立虚拟辐射场,对泊松克里金算法的参数影响进行了分析,筛选出二次多项式基函数和GAUSS误差相关模型。采用6150AD-b闪烁体探测器对实际放射源进行测量,并利用实测辐射场剂量率数据和福岛周边空间剂量率数据对泊松克里金算法在核辐射场重构中的可行性进行了验证。结果表明：小范围简单辐射场中,样本数据量为网格点数的1/10时,平均相对误差在10%以内;大范围辐射场中,辐射热点区域略有偏移,平均相对误差为141.69%。以上结果表明,该方法在快速、低成本解决未知放射源辐射场的重构问题中有一定的潜力。     

Multiquadric散乱数据插值方法在γ辐射场可视化中的应用初探

探究γ辐射场分布及其变化规律对于核设施的状态监控以及核辐射的防护研究具有重要意义。获取γ辐射场的空间分布需要解决利用少量、离散且分布不规则的实验数据重构整个辐射场的难题。本文首次将Multiquadric径向基函数散乱数据插值方法应用于γ辐射场的重构,并实现了γ辐射场模拟数据重构及可视化。对于具有轴对称性的γ辐射场,在采样数据点个数相同的条件下,与数据处理软件MATLAB中自带的Spline方法得到的插值结果相比,Multiquadric方法插值结果的平均相对误差仅为前者的9.47%;对于转动π/2对称的γ辐射场,提出了一种采样数据优化方案,重构结果的平均相对误差相较于未优化采样数据的结果降低了约64.51%。     

NaI探测器搜寻γ源定位准直器模拟设计

为尽快搜寻丢失的γ放射源,模拟设计了用NaI探测器确定γ源方位的铅准直定位装置。设计针对铅准直NaI探测器,运用MCNP软件模拟定位γ源。模拟结果表明,设计的铅准直NaI探测器能够识别γ射线的方向,且角度分辨率高,放射源模拟定位的偏差小,在多个放射源形成的辐射场中能对各个放射源进行定位。     

一套液闪快中子探测系统

介绍了一种在强γ辐射场中探测快中子的探测系统，利用实验室n－γ放射源，调试了系统n－γ甄别性能，确定了其最佳工艺状态。运用Monte-Carlo数值模拟，从理论上计算了模拟探测器的探测效率，并与实验测量结果进行了对比分析。     

多放射源3D搜寻定位系统设计与模拟

为实现对多个放射源的搜寻定位,设计了用于确定放射源坐标的探测系统。探测系统基于方位角测量,用Na I探测器辨别γ放射源的方向。利用MCNP软件进行多放射源搜寻定位模拟实验,结果表明探测系统能够在多个放射源形成的辐射场中实现对放射源的搜寻并确定其空间坐标,且坐标偏差较小。探测系统可用于搜寻丢失的γ放射源并尽快确定其空间坐标。     

核辐射实验室环境辐射评估及其核信息共享平台构建

利用辐射仪测量实验室的辐射剂量率,得出核辐射测量实验室环境辐射场分布规律及核信息共享平台的构建。实验采用单一变量原则,利用不同屏蔽材料对不同放射源进行屏蔽。结果表明:核辐射测量实验室辐射场呈现辐射状分布,辐射剂量与距离,屏蔽材料的性质以及辐射时间有关,并提出了核辐射测量实验的优化方案:即将核辐射信号共享,将放射源、高压电源、闪烁探测器、前置放大器作为共享仪器,通过核信息共享器将核信息输送到各个实验台,然后对核信息进行测量、分析。     

环境γ辐射剂量率仪现场校准用辐照装置的研制

为开展环境γ辐射剂量仪的现场校准,研制了一套辐照装置,其辐射场空气比释动能率可在0.27-34.86μGy·h~(-1)范围内通过距离与减弱器来调节。基于大量Geant4蒙特卡罗模拟设计了一种轻便型辐射准直器,在保证辐射场品质的前提下,大大降低了准直器重量,更适用于现场校准。此外,还研制了一套自动化支撑平台与三片曲面辐射减弱器,可远程实现辐射装置空间定位以及辐射场强度和空间的调节,曲面辐射减弱器有利于保证辐射场均匀性。测试实验及蒙特卡罗模拟结果显示,该辐射装置辐射场再现性、自散射、均匀性等性能良好,通过系统地计算地面散射对辐射场的影响,可为现场校准提供指导。     

环境辐射 γ 闪烁剂量率仪的刻度

本文报告采用“自由空间”标准辐射场方法,对 PTB-7201环境γ闪烁剂量率仪进行刻度,用~(226)Ra 源刻度的结果与该仪器的原刻度数据较好相符。对放射源支架的散射贡献进行了理论估算,并与实验结果作了比较,对散射因子进行了实验测定。     

测氡仪检定报告自动生成系统设计

为实现测氡仪检定数据的自动分析,采用VS2008软件开发平台,研制了基于ACCESS数据库和.NET Framework 3.5的测氡仪检定报告自动生成系统。该系统自动完成数据分析以及待检测氡仪的重复性、体积活度响应、相对固有误差等参数的计算,自动生成检定报告,节省了人力物力,便于历史检定数据和测氡仪检定周期的保存和查询。     

γ辐射场轴向空间分布随源条件变化规律的计算分析

放射性材料的自发γ辐射场中包含有该材料的形状信息,探索γ辐射场分布与放射性材料形状的关联性对于材料对称性属性的被动测量具有重要意义。论文采用Monte Carlo方法对特定形状的放射性材料的γ辐射场进行了模拟,计算了不同形状、大小、不同自吸收层厚度等条件下源的γ辐射场轴向空间分布,分析了形状、大小等因素对γ轴向空间分布曲线走势的影响,解释了计算结论。     

某高校放射源库辐射场的MCNP模拟及分析

采用非现场检测方法,给出某高校放射源库的辐射场分布,并计算出该放射源库的最大存储量,提出防护优化建议。利用MCNP(Monte Carlo N particle transport code)程序模拟计算放射源库辐射场分布,并与实测值对比,验证模拟值的可靠性。结果表明,MCNP程序模拟结果与现场实测值的误差基本保持在10%,能给出较精确的辐射场分布及源库最大存储量。结果提示:利用MCNP程序模拟放射源库及其周围辐射场,能在不进入辐射场的情况下,有效获取任意点处的剂量率;该高校放射源库采取的防护措施能保证在任意关注点处剂量率均小于国家标准限值;对于~(137)Cs的最大存储能力为4.88×10~(13) Bq,对于~(60)Co的最大存储能力为9.99×10~(10) Bq。     

放射源远程遥控搜寻系统的设计及实验验证

设计了由辐射剂量仪、遥控机器人和手机或信号无线发送接收器等构成的远程遥控搜寻丢失放射源的机器人系统。采取两种方法(手机QQ视频和信号无线发送与接收)实现剂量仪数据和机器人坐标位置的远程无线实时获取。根据放射源辐射场分布规律,建立了辐射场剂量率分布数据库;设计了简单易行的机器人行走路线,快速获取9点剂量率数据;通过比较数据之间的关系和查询数据库确定放射源的具体位置,从而快速找到丢失的放射源,大大降低放射源对搜寻人员的辐射伤害,遥控距离达30 m,辐射剂量降低900倍。     

~(137)Cs γ辐照器光阑的优化设计

利用蒙特卡洛方法模拟计算了不同锥角外光阑准直孔条件下~(137)Caγ辐射场的均匀性和散射剂量,对外光阑进行了优化设计。通过实验与模拟计算验证了经光阑准直限束后辐射场的径向均匀性,在距离放射源中心1 m处得到了均匀性好于99%,直径大于10cm的均匀野。~(137)Csγ辐射场轴向剂量的模拟计算值、测量值与平方反比规律理论值对比差异均小于1%。使用光阑后辐射场的均匀性及轴向剂量分布规律达到了建立~(137)Csγ标准辐射场的需求。     

夹层式中子-γ射线联合探测器设计原理

针对可能存在的单次脉冲高γ射线与中子比、10ns级γ射线和10ms级聚变中子辐射场,根据射线与物质的相互作用原理,初步提出了综合利用电流和计数模式的方法对辐射场中的γ射线和聚变中子进行探测。该辐射场中的γ射线脉冲比聚变中子提前到达,从而降低了辐射探测背景,更有利于信号的提取。     

光子辐射场直读式个人剂量当量仪研制

研发了一款小型直读式个人剂量当量仪。通过能量补偿实现了光子辐射场中个人剂量当量Hp(10)、Hp(0.07)或Hp(3)的实时测量,并且Hp(10)与Hp(0.07)的能量及角响应性能满足国家标准要求,同时给出了剂量仪Hp(3)时的能量及角响应的测试数据。该剂量仪可应用于介入放射学诊疗、γ放射源操作等近距离操作放射源时,工作人员的肢端以及眼睛等局部剂量监测。     

烟羽辐射模拟装置的研制及测试北大核心CSCD

环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度是评价其辐射特性的一项重要指标。本文介绍了一种自行研制的烟羽辐射模拟装置,该装置由137Cs放射源及其传动系统、铅屏蔽体、不同厚度的铅衰减环、控制单元等组成。利用蒙特卡罗模拟和G(E)函数法对距离装置放射源3 m、离地面1 m高度处的空气比释动能率进行了计算,由上述两种方法得到的结果相对偏差在5%以内。结果表明,此烟羽辐射模拟装置在装载MBq量级的137Cs源时,预计可提供10 nGy/h^50 nGy/h的辐射场,可用于环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度测试。     

烟羽辐射模拟装置的研制及测试

环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度是评价其辐射特性的一项重要指标。本文介绍了一种自行研制的烟羽辐射模拟装置,该装置由137Cs放射源及其传动系统、铅屏蔽体、不同厚度的铅衰减环、控制单元等组成。利用蒙特卡罗模拟和G(E)函数法对距离装置放射源3 m、离地面1 m高度处的空气比释动能率进行了计算,由上述两种方法得到的结果相对偏差在5%以内。结果表明,此烟羽辐射模拟装置在装载MBq量级的137Cs源时,预计可提供10 nGy/h~50 nGy/h的辐射场,可用于环境γ监测设备对小剂量率变化的灵敏度测试。