核材料加工场所中子剂量监测与模拟计算

摘要

本文将气泡探测器应用于钚材料加工场所，研究其对裂变中子的能量响应、注量响应和温度对其灵敏度的影响等方面作了一些深入细致的工作。根据这些数据及MCNP4C模拟<'252>Cf中子点源得到的中子剂量数据，对探测器重新刻度，提出相应的刻度系数修正公式。最后在现场对该方法进行检验，取得良好的效果。文章的主要内容包括如下几部分： 第一章主要介绍钚同位素的自发裂变和诱发裂变性质、裂变截面、裂变后放出的中子的多重性与能谱等。还介绍了中子与物质的相互作用截面和自由程，中子与生物组织相互作用，在组织中的能量沉积，．以及比释动能的计算等。 第二章主要介绍蒙特卡罗方法的基本思想、解题步骤和特点，以及在计算机上用蒙特卡罗方法求解粒子输运问题的一般过程，同时还介绍了MCNP的历史、功能和现状。最后用MCNP4C模拟半球壳状的钚材料周围中子场的分布、能谱和剂量。 第三章介绍了中子探测的基本原理和常用的中子剂量探测器，在加速器上研究了气泡探测器的原理、能量响应、注量响应以及温度因素，同时结合MCNP对气泡探测器重新刻度，提出刻度系数修正公式。 第四章主要介绍气泡探测器的实际应用，并对今后的工作提出一些建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

第一章中子剂量学

§1.1钚的性质

1.1.1钚同位素

1.1.2原子核裂变

§1.2中子与物质的相互作用

1.2.1中子与宏观物质的相互作用

1.2.2宏观截面

1.2.3平均自由程

§1.3中子剂量

1.3.1中子与生物组织

1.3.2比释动能的计算

1.3.3中子与组织相互作用

第二章蒙特卡罗方法模拟钚材料中子场

§2.1蒙特卡罗方法求解粒子输运问题简介

2.1.1蒙特卡罗方法及其特点简介

2.1.2粒子输运问题及用蒙特卡罗方法求解的一般过程

§2.2 MCNP程序简介

2.2.1 MCNP程序的发展历史及现状

2.2.2 MCNP4C的功能

2.2.3 MCNP程序模拟计算中应注意的问题

§2.3钚材料周围中子场的模拟计算

2.3.1物理过程

2.3.2计算结果

2.3.3计算结果讨论

第三章气泡探测器

§3.1中子探测

3.1.1中子探测基本原理

3.1.2常用中子剂量探测器

§3.2气泡探测器原理

3.2.1超热液滴(SHL)

3.2.2气泡形成理论

3.2.3气泡探测器

§3.3能量响应

3.3.1能量响应实验

3.3.2结果分析与讨论

§3.4注量响应

§3.5温度响应

3.5.1温度因素

3.5.2温度补偿技术

3.5.3实验方案

3.5.4温度响应曲线

3.5.5分析与讨论

§3.6中子源

3.6.1252Cf中子源

3.6.2活度计算

§3.7刻度系数

3.7.1刻度系数

3.7.2刻度系数修正

第四章现场应用

§4.1现场环境

§4.2现场应用

4.2.1方案

4.2.2结果与讨论

第五章结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢