【正文】 ④sDEF一通用源卡 格式：S167。n為缺省或零，表示沒有坐標(biāo)變幻； a：方程助記名；|i熨：按照規(guī)定次棗繪避方程摧述的數(shù)據(jù)頊(1～lO項(xiàng))。一個(gè)接續(xù)運(yùn)行文件必須在信息塊或者在 MCNP的執(zhí)行行中含有C或者CN以指明是一個(gè)接續(xù)運(yùn)行方式。數(shù)據(jù)卡包括聞?lì)}(光子、 中子)類型、柵元物理參數(shù)、曲面物理參數(shù)、源描述、材料描述、結(jié)果計(jì)數(shù)描述、第五章料位計(jì)輻射場劑量分布模擬問題截?cái)鄺l件等。輸入文{牟包括描述閹題駢必霈的全部信息，壹包含不同輸入信息豹數(shù)據(jù)卡 片組成，卡片具有指定的格式。溉艘的計(jì)數(shù)郝分是鞲心設(shè)計(jì)的，除有標(biāo)準(zhǔn)類型麴計(jì)數(shù)羚，也 為蔫戶準(zhǔn)備了揍露，用戶憨要酶物理量幾乎都哥以褥到。與其他程序比較，粥NP中減小方差技巧是比較多兩全面 的。(3)程序功能齊全潲陋是～個(gè)多功麓蒙特卡羅程序，霹瘸于計(jì)算中子、光子、串子一光子酶 耦合輸運(yùn)聞?lì)}，也可計(jì)算憾賽系統(tǒng)(包括次臨界及超臨界)的特征值閱題。這樣，一個(gè)復(fù)雜的幾何俸可 以較簡單地表示嵩來，適或性更強(qiáng)。 與其他程序相比，在功能方面，技巧方面，幾何能力和取用數(shù)據(jù)方面有很大提高， 被稱為“超級蒙特卡羅程序’’。哥前應(yīng)用比較廣泛的蒙特卡羅方法應(yīng)用程序有淞船程序、Geant4模擬計(jì)算系統(tǒng)、MORSE程序、EGS程序SANDYL程序和TIGER程序序列。5。料位計(jì)探測器一側(cè)同樣 劑量很小，基本接近本底值，工作人員應(yīng)在探測器一側(cè)對儀器進(jìn)行操作。凄0 13 136．3l O。80 至2 {5。05lO 72。O差 1．23 23 ll。83 2l 13。82 0．80垂 170 i。筠 17 13．74 2．062 6{．霹3 i。 (3)C企業(yè)料位計(jì)劑量分布成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文掇據(jù)企鼗覡場環(huán)境條件，繪制平西糍點(diǎn)圖始圖4—9所示：圖鍘：57 O．95 24 lO．13 1．4l9 260．03 5．71 25 16．37 1．5610 133．77 5．42 26 10．43 1．2411 63．42 1．18 27 10．24 1．1912 29．41 1．04 28 8．88 1．26董3 236．57 O．72 本底 8．46 O．62 14 15l。12第四章料位計(jì)周蕊輻射的劑簍測量7 59。556 lll。79 20 ll。 5湛? 18 董毒。(2)器企韭料位計(jì)剎量分布 根據(jù)企業(yè)現(xiàn)場環(huán)境條件，繪制平甏蠢點(diǎn)墅如圖4—7所示：匿鍘：簟布點(diǎn)位鼉 布點(diǎn)淳號禹毒一8企鼗瓣襤詩舉蘺雍轟霾對其中備點(diǎn)的空氣吸收裁量率酶測量結(jié)果列入表爭3；表4—3 8企韭搴連位計(jì)轅射劌量分衣濺量繾果測量點(diǎn) X吖吸收劑量率 標(biāo)準(zhǔn) 測量點(diǎn)號 X叫吸收劑量 標(biāo)準(zhǔn) 號 (10。15 0。Ol 2．23 25 13．26 l。至4 23 13．7 1．36第四章料位計(jì)周圍輻射的劑量測量8 33。24 34．12 O．55 20 28．4l 2．785 364。54 3．722 152，52 O。每個(gè)測點(diǎn)測量次數(shù)為5次，單次測量時(shí)間 為lOs，并取5次測量的平均值作為測量結(jié)果。夾角平 分線上東點(diǎn)；為了能對三家企業(yè)的料位計(jì)周圍的輻射劑量進(jìn)行對比、總結(jié)、分析， 各次測量均采用相同方向、相同距離間隔的布點(diǎn)方式，布點(diǎn)間隔分別為距源O．5m、 1m、2m和3m，由于個(gè)家企業(yè)測量現(xiàn)場的條件不同，測點(diǎn)略有差異。儀器經(jīng)過中國測試計(jì)量研究院檢定合格(劑量字第20060549號)?！縭濺，量程范圍： (1～lOO∞)lO唧Gy／h，劑量率指示的固有誤差不大鼉：lo％，當(dāng)使用137Cs源測量 時(shí)，燕響應(yīng)在0～150℃變化的限值相對于最大響應(yīng)數(shù)值不超過15％。4．3料位計(jì)輻射場劑量分布的測量4。蕊處)：成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文豳4q 障礙物輻射場劑量簿值圉融燕可見，在有放射源的一側(cè)，障礙物輻射場劑量懣現(xiàn)了較賽劑量的異常區(qū)， 劑量值隧與障礙物距離的增加焉迅速減小，在蹉離障礙物3lll以矮，劑量值接近 于本底篋；在有固定測量役器的一側(cè)，麴量比本底僮略高，在距離障礙物llll的 區(qū)域就趨予難常。8 1．45 28 lO．8 1．18 薹3 9。0 O．37 23 8．6 王。備測量點(diǎn)以障礙物的幾何中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量結(jié)果一同列 入表4。4。霜露啼敲瓣物類驗(yàn)警藿衣患圈如圖4—3所示，實(shí)驗(yàn)劃有東、西、南、北、東北、東南、西南和西北方淘共 8條測線，每條測線上各有4個(gè)測量點(diǎn)，分別與障礙物邊緣距離為0。實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)如圖4—2所示，并繪有平面布點(diǎn)圖4—3：圈4．2實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)場圖2l成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文回◆彩4．2散射物輻射場分布實(shí)驗(yàn)4．2．1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)料位計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其輻射場劑量主要來自Y射線與料封管內(nèi)物質(zhì)的相 互作用，同時(shí)還有少部分是由于密封源的漏射線產(chǎn)生。0)MeV范圍內(nèi)，其作用的主要形式是康一吳效 應(yīng)。各種侔用形式的 發(fā)生幾率與射線能量瀲及作用物質(zhì)翡原子序數(shù)有關(guān)。料位計(jì)最為常用的放射源是1馨es源，放出能量為 0．的l麓eV的y瓣線，本文進(jìn)行測量的料位計(jì)均漢2℃s律為放射源。(2)中度敏感：感覺器管(角膜、晶狀體、結(jié)膜)；內(nèi)皮細(xì)胞(主要是血管、 血竇和淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞)；皮膚上皮(包括囊上皮細(xì)胞)；唾液腺；腎、肝、肺 組織的上皮細(xì)胞。具體情況見下表 3一l所汞：表扣{人體冬器害敏臻度劑量表器官 劑量 一次照射劑量 生物效疵囂髓 0，25—奄．75 2Gv 受照豁像導(dǎo)致造壺枧能障礙，通常釩|矗 可以由非照射部位造巍功能來於充 鬻 ∞G蚓3167。一次大劑量急性照射 與相同劑量下分次慢性照射產(chǎn)生靜生物效應(yīng)是翹然不網(wǎng)的。英次是照射部位和面積：因?yàn)榕c各部位對應(yīng)的器官對輻射的敏感性不同；另 一方面，不同器窩受損傷矮對整個(gè)人體帶來的影響也不盡相同。在其它條件相同的情況下，就旺、167。3．5影響輻射生物效應(yīng)的因素影響輻射生物效應(yīng)的物理因素主要是指：轄射類型、輻射能量、吸收齊l量、 劑量率以及照射方式等。輻射的生物效應(yīng)根據(jù)發(fā)生與劑量之間的關(guān)系，可以把輻射對人體的危害分為 隨機(jī)性效應(yīng)和確定性效應(yīng)兩類。電力輻射引起的生物體損傷或人體的臨床癥 狀，都需要經(jīng)過一定時(shí)間(特大劑量的急性照射除外)表現(xiàn)出來，對于急性效應(yīng) 由幾小時(shí)到幾天不等，對于遠(yuǎn)期效應(yīng)一般都在幾年以上。3．3射線對人體的作用特點(diǎn)射線對人體作用的第一個(gè)特點(diǎn)是，吸收的能量不大，但是產(chǎn)生的生物效應(yīng)嚴(yán) 重。輻射引起DNA分子的變化可以導(dǎo)致細(xì) 胞死亡。染色體是生物遺傳信息即基因的載體。DNA鏈上具 有一定功麓的一段核昔酸序列稱為基因。我們知道，人體中百分之七十是水分，所 以，發(fā)生簡潔作用的幾率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)生直接作用的幾率。它們的具體作用過程如下：輻射的能量被吸收后，使生物體中的分 子產(chǎn)生電離和激發(fā)?！叭梭w從吸收輻射能量開始，到產(chǎn)生 生物效應(yīng)甚至機(jī)體損傷和死亡，大致要經(jīng)歷四個(gè)階段。在∞至器。盡可麓減少接受的照射裁量，降低射線對人體的 傷害剿痰該從射線對人體麴生物效瘟談起。進(jìn)行理論計(jì)算可對今后深入開展相關(guān) 的科研試驗(yàn)、輻射防護(hù)設(shè)計(jì)提供很大的幫助。蒙特卡羅方法求解粒子運(yùn)輸閥題的內(nèi)容包含： (1)程序結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)上蒙特卡羅方法解決粒子輸運(yùn)問題的程序一般可分為：源抽樣，空 間輸運(yùn)，碰撞，記錄和結(jié)果處理及輸出，還有一個(gè)公共的產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)序列及主控 程序，結(jié)構(gòu)如圖2一王所示。確定論方法通過變量離散，將 輸運(yùn)方程化為近似的線性方程組，以得出粒子的平均行為：而蒙特卡羅方法并不 是直接解一個(gè)明確的方程，麗是通過模擬大量粒子行為并且記錄它們平均行為的 某些特征來得到輸運(yùn)方程的解。數(shù)目眾 多的次級電子導(dǎo)致的電離和激發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Y射線直接產(chǎn)生的作用。最后，正電子 與物質(zhì)中的一個(gè)電子相互作用，發(fā)生湮滅過程，放出兩個(gè)方向相反，能量各為0．5塒eV的光子。3電子對效應(yīng)～個(gè)具有足夠麓量的入射￥光子從介質(zhì)原子核旁經(jīng)過時(shí)，在原子核庫侖場的 強(qiáng)烈作用下，放出它的全部能量而形成電子對(即電子和正電子)。這種現(xiàn)象稱康普頓一吳有訓(xùn)效應(yīng)，冤圖，戳下簡稱廉普頓效應(yīng)。在光毫效應(yīng)時(shí)，￥光予與物旗的原子軌道電子發(fā)生相互作用，把全部能量傳遞給對方。丫射線與帶電粒子完全不同：帶電粒子與物質(zhì)相互作箱時(shí)，在一連串的電離或激發(fā)事件中，逐漸損失其能量，而謝線與物質(zhì)裙互彳乍用時(shí)，則在一次事件孛便能導(dǎo)致完全的吸收或散射。在生產(chǎn)中料位計(jì)各部l牛與被測物料不接觸，故測量過程 都是非接觸式的，對容器中固體物料高度的變化進(jìn)行的是實(shí)時(shí)連續(xù)檢測。料位計(jì)是毒源部件(￥輻射源及防護(hù)鉛罐)、電離室Y射線探測器、 接線盒、主機(jī)系統(tǒng)等組成。半衰期越長，說明衰變 得越慢，半衰期越短，說明衰變得越快。66l鹺eV的￥光子，并放出167。麓e￥。 輻射能量也常使用eV(電子伏特)為單位，leV=1．60210q9J。在天然放射性元素中，丫射線是伴隨儀衰變和p衰變而放出來的一種波長極短 的電磁輻射。射線、￥射線以及中子等等，它們 都能使物質(zhì)產(chǎn)生電離。粒子、y光子 或其它射線。 在外照射防護(hù)中，屏蔽防護(hù)是最主要黧一種方法，根據(jù)上述輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，以劑量當(dāng)量限值作為屏蔽層外表面的荊量控制的參考僮，即：1)控制區(qū)(輻射工作入員)： 年當(dāng)量荊量限值宣。俄 (2一11)J；一式中，S雋集體賽鞋量當(dāng)量，囂斃受照射群體第主組藏員每人全身或者餐意特 定組織受到的平均劑量當(dāng)量；只為群體中第主組中的人數(shù)。)，稱為希[沃特](SV)。l(g) (2—8)(5)劑量當(dāng)量與劑量當(dāng)量率 國際輻射單位與測量委員會(huì)(王CRU)所使用的一個(gè)量，用以定義實(shí)用量一周圍劑量當(dāng)量、定向劑量當(dāng)量和個(gè)人劑量當(dāng)量。但是，在兩個(gè)不同 量之間，在一定條件下相互可以換算。吸收劑量率的單位為戈瑞每秒，G少吸收劑量的S王單位是焦耳每于克(歹照射量率不僅與 輻射源的活度、電磁輻射的能量、輻射的環(huán)境條件有關(guān)，而且與被照射位置與輻 射源的距離有關(guān)。照射量X 定義失：x：塑 (2—3)矗瓣其中鯉翡值是在質(zhì)量必巍空氣中，癲光子釋放的全都電子在空氣中完全被阻止時(shí)所產(chǎn)生的離子總電荷的絕對量，單位：庫侖對2。積妒2面 (2一1)粒子注量痧的單位是m2。2．1描述輻射場的量(1)粒子注量描述輻射場性質(zhì)最簡單的方法就是計(jì)算粒子的數(shù)目。在這個(gè)空間中，輻射劑量大小各不相同，對人們身體的影響也各不一樣：在沒有人工輻射 污染源的區(qū)域，人們只接受小劑量的放射性照射，由于人的自身修復(fù)能力而并不 會(huì)對入的健康形成威脅；而在存在人工輻射污染源的區(qū)域，由于接受了額外的放 射性照射，射線對人體鮑損傷超過了人叁身修復(fù)的麓力范圍，就將對健康造成影 響，甚至威脅生命。當(dāng)今，世界人口受到的人工輻射源的照射中，醫(yī)療照射居于首位。影響宇宙射線強(qiáng)度的三 個(gè)重要因素有：海拔高度、緯度和太陽活動(dòng)。次級字害射線是高能初級宇宙射線與大氣作用的產(chǎn)物。裙級宇宙薯搴線接其來源不 同，又可分必“初級銀河系宇宙射線’’和“初級太陽宇宙射線。{環(huán)境中的天然輻射劑量的來源環(huán)境中天然輻射劑量本贏是由天然放射性射線產(chǎn)生的，主要有字宙射線、字 生放射性核素和原生放射性核素發(fā)射的輻射3部分組成。射線本身帶有能量，對人體組織與細(xì)胞具有傷害性，傷害性大小與射線產(chǎn)生 匏輻射劑量大小竅關(guān)。3主要王俸與研究內(nèi)容本文的主要研究內(nèi)容是料鏈計(jì)瘸圍輻射裁量場靜分布情況，雋下一步的輻射 防護(hù)設(shè)計(jì)工髂提供飯據(jù)，主要工作包括：(羔)模擬料位計(jì)工作原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，初步探明覯律； (2)進(jìn)行多個(gè)料饉計(jì)饜圈空氣吸收裁量率的現(xiàn)場布點(diǎn)測量，與實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果比較。研究料位計(jì)周圍的輻射劑量分布情況就能有效地把著兩 方面的矛盾處理好，達(dá)到最優(yōu)的效果：即方便生產(chǎn)又能確保工人的健康。將蒙特卡羅方法和實(shí)際測量結(jié)合起來研究料位計(jì)輻射場的劑量分布，是輻射防護(hù)研究的一個(gè)新課題。MCNP軟件 在世界范圍內(nèi)得到了廣泛地應(yīng)用，已用于分析物理實(shí)驗(yàn)、反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、輻射屏蔽、 核儀器設(shè)計(jì)、計(jì)算核臨界安全分析、保健物理問題的研究等。上個(gè)世紀(jì)，人們只能通過傳統(tǒng)的人工現(xiàn)場測量方法來了解料位計(jì)輻射場劑量 分布的情況。甚 至存在丟失放射源而至今未能找到的事件。本文通過 實(shí)驗(yàn)?zāi)M、實(shí)際測量以及蒙特卡羅計(jì)算等措施，對料位計(jì)周圍的輻射翔量分布進(jìn) 行研究，為生產(chǎn)操作提供建議，防止從業(yè)人員接受過量照射，并作為今后防護(hù)設(shè) 計(jì)的參考依據(jù)。由予料位計(jì)具有在線檢測、分析、控制的特點(diǎn)，越來越多的企業(yè)為了提高生 產(chǎn)效率焉選擇了料位計(jì)用于日常生產(chǎn)。核技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到人們的日常生活中，起著越來越重要的作用。召年 6 月，／ 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解盛整理王太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī) 定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查 閱和借闐。鼗p峨ec鼉desi霉阻sl塒uld eyes