EGS程序光子输运模型研究进展

随着EGS在辐射物理和医学物理等众多方面的广泛应用,其物理内核被EGS开发小组所不断更新,光子的输运模型也越来越完善.本文综述了光子输运模型的进展,包括线性极化光子散射、康普顿散射中的电子约束等效应以及光子截面数据库的更新.     

蒙特卡罗程序EGS4在γ照射量积累因子计算中的应用

使用蒙特卡罗程序EGS4计算了入射光子能量范围从0.015 MeV到15 MeV、屏蔽厚度达到40个平均自由程的普通混凝土的γ照射量积累因子,程序计算中使用的是PHOTX光子截面库、各向同性点源和无限均匀介质模型,针对深穿透问题采用了粒子分裂技巧,并考虑了轫致辐射、荧光效应和相干(瑞利)散射对积累因子的影响。并将本文的计算结果与相关文献进行了比较分析,表明本文使用EGS4计算的积累因子数据是可靠的,可以更广泛的使用蒙特卡罗方法来计算γ照射量积累因子。     

高通量工程试验堆与MCNP程序的接口程序的开发

为了对高通量工程试验堆(HFETR)堆芯进行MCNP程序的描述,自行研制开发了HFETR与MCNP程序的接口程序--MCNPIP程序.本文主要介绍了MCNPIP程序的核心DXSY类、MCNPIP程序流程、MCNPIP程序中燃料元件材料成分的处理以及软硬件要求,最后通过实际应用验证了MCNPIP程序的有效性.     

MCNP4B程序可视化运行平台开发

成功开发了一套基于Windows98系统的MCNP程序可视化运行平台McnpClient，它界面美观，操作简便，易学易用，将会获得不熟悉MCNP程序和蒙特卡罗方法的物理工作者的欢迎，有利于MCNP程序的推广应用。     

利用EGS4计算固体电离室的吸收剂量与光子注量的转换因子

利用蒙特卡罗程序EGS4,针对几种特定的γ光子谱,计算了特定形状的LiF固体电离室中空腔辐射敏感元件LiFTLD的吸收剂量-光子注量转换因子;计算结果表明,该转换因子的不确定度主要取决于谱的不确定度;通过对单能光子源的蒙特卡罗计算结果与解析公式计算结果的比较,证明该方法是可靠的,是目前解决此类问题的有效而可行的途径。     

EGSWIN计算系统的开发

针对EGS4在用户接口方面存在的缺陷，利用VC^ 、VF开发了基于Windows平台的EGSWIN计算程序包，实现了图形化输入，几何区域处理，并行计算，多记录方式输出，几何实体与粒子径迹显示等，极大地克服了原有EGS4使用上的局限，体现了当前国际上EGS的开发方向，并在一定程序上推动了EGS系列的发展。     

MCNP程序在ADS屏蔽计算中的应用

利用基于蒙特卡罗方法的MCNP程序计算了加速器驱动的次临界系统(ADS)中质子束管内的中子注量率分布以及通过质子束管顶端面和其它外表面逸出的中子注量率，得出了一些对ADS设计有意义的结论。     

基于Pocket PC平台的辐射应急响应系统开发

随着核设施及核材料在人们生产生活中的广泛应用，及国内外反恐形势的日益严峻，核应急向我们提出了更大的挑战。更快更准确地确定、采取保护公众和工作人员行动的措施是辐射应急最重要的一个方面。为了更有效地提升辐射应急能力，本项目组开发了一套基于Pocket PC平台的辐射应急响应系统。     

生物辐射影响评价程序的开发

电离辐射对非人类物种的影响受到人们日益的关注。20世纪60年代,人们就开始研究辐射对水生生物的影响。美国能源部（DOE）在20世纪80年代末期着手研究环境辐射防护的要求和导则。最后提出了分级评价方法。1991年美国国家辐射防护和测量委员会（NCRP）发表了第109号报告《电离辐射对水生生物的影响》。报告较系统地总结了电离辐射对水生生物的效应。     

蒙卡-燃耗程序系统及ADS基准题的计算

为对核废物进行嬗变,提出了加速器驱动的次临界系统(ADS)。由于外中子源的存在及中子注量率的各向异性,ADS的核计算和常规反应堆的有较大的差别,原则上需要应用中子输运理论的方法,目前尚无成熟的计算方法与程序。为此,IAEA提出了ADS基准题。基准题分为几个阶段,第一阶段主要致力于ADS的中子性能分析,检验现有核数据库、计算方法和程序的可靠性及不确定性。开发了MC-NT-ORIGEN2程序系统,并对该基准题进行了给定次临界点下的富集度、零燃耗下的径向与轴向的功率分布、反应性空泡效应、外源价值和燃耗的计算,取得了满意的结果。     

采用EGS4蒙特卡罗计算程序对阵列电离室若干性能的研究

本文简单介绍了ＥＧＳ４ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ计算程序，给出了应用在辐射成像系统上的阵列电离室的一些模拟计算结果，包括室壁和气体对信号幅度的贡献、同单元各路电离室幅度及其能量非线性的不一致性特点。其中部分计算结果和相应的实验结果进行了对照比较。     

Evaluation of Counting Efficiency of a Whole-body Counter using the EGS4 Code

Counting efficiencies of a whole-body counter installed in the Japan Atomic Energy Research Institute were evaluated using Monte Carlo simulation and measurement to validate the calculation method of the counting efficiency curves of the whole-body counter for the water-filled block-shape phantoms containing radionuclides. Consequently, the counting efficiency curves in the photon energy range of 300–1,461 keV were obtained using the Monte Carlo simulation. The calculations are in fairly good agreement with the measurements in the photon energy range of 662–1,461 keV. It was also found that the self-scattering effect of photons in the phantoms accounts for about 7% of the counting efficiency for 662 keV photons.     

Incorporation of Landau-Pomeranchuk-Migdal effect and dielectric suppression effect in EGS5 code

We incorporated the Landau-Pomeranchuk-Migdal (LPM) effect and the dielectric suppression effect for bremsstrahlung and the LPM effect for pair production in the EGS5 code. To verify the validity of the EGS5 code with the LPM plus dielectric cross section for bremsstrahlung, we compared the bremsstrahlung spectrum calculated using this code with that obtained considering the LPM effect. The values calculated using the EGS5 code reproduced the experimental value of the LPM effect well.     

空腔电离理论发展概述

简述了空腔电离理论的基本原理及其在辐射剂量学中的地位;介绍了Bragg—Gray理论、Spencer—Attix理论、Burch理论、Burlin模型、Kearsley模型、等效电子源理论等空腔电离理论及各种理论的适用范围;同时,介绍了用蒙特卡罗方法(EGS4程序)对不同理论及模型的计算结果。     

Evaluation of Response of Whole-body Counter using the EGS4 Code

Responses of a whole-body counter to distribution of ingested ¹³⁷Cs within the body were evaluated using Monte Carlo simulation. The uncertainties in evaluation of ¹³⁷Cs body burdens due to counting efficiencies of the whole-body counter were estimated. It was found from calculation that counting efficiencies of the whole-body counter are largely dependent on the ¹³⁷Cs distribution within the body, and ¹³⁷Cs body burdens would be underestimated by a factor of 3 in the worst case.

To testify a calibration method for the whole-body counter using Monte Carlo simulation, counting efficiencies for simple-geometric-form models and phantoms were obtained by simulation and actual measurements. The calculations by Monte Carlo simulation are in good agreement with the measurements.     

基于LINAC慢正电子源的EGS4模拟

介绍基于ＢＥＰＣ ＬＩＮＡＣ和ＢＦＥＬ ＬＩＮＡＣＥ慢正电子束设备中正电子源部分的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ模拟过程。结果表明,从Ｔａ靶出射的快正电子产额在ＢＥＰＣ ＬＩＮＡＣ和ＢＦＥＬ ＬＩＮＡＣ运行兼容模式时分别为１．８４＊１０＾１０／ｓ和３．９＊１０＾１１／Ｓ。