屏蔽材料γ射線積累因子的MCNP模擬

楊體波 王 敏 范新洋 廖光輝 代光明

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動化工程學(xué)院 成都610059）

隨著核事業(yè)的發(fā)展，關(guān)于核的運用越來越廣泛，對于γ 射線的屏蔽至關(guān)重要，尤其是在放射性比較強(qiáng)的地方，比如核電廠周邊以及核廢物處置基地。在進(jìn)行屏蔽設(shè)計時需要考慮到“輻射防護(hù)最優(yōu)化”［1］的原則，在相同屏蔽的效果下選擇最佳的屏蔽材料，節(jié)約成本，達(dá)到最優(yōu)化的目的。

積累因子（B）表示在通過介質(zhì)的輻射中，某點的總輻射量與沒有經(jīng)過碰撞到達(dá)該點的輻射量的比值［2］。在實際的屏蔽設(shè)計中，積累因子是一個重要參數(shù)，尤其是對于高能γ射線以及高原子序數(shù)（Z）屏蔽材料［3］，選擇可靠的積累因子可以使屏蔽效果達(dá)到最佳。目前使用的屏蔽材料積累因子參考標(biāo)準(zhǔn)是20 世紀(jì)70 年代由中國科學(xué)院工程力學(xué)研究所編纂的《γ射線屏蔽參數(shù)手冊》［4］。由于數(shù)據(jù)比較陳舊，在某些情況下并不準(zhǔn)確，在后來的發(fā)展中，使用MCNP（Monte Carlo N Particle Transport Code）程序?qū)Ψe累因子的模擬計算比較常見。趙峰等［5］用MCNP模擬了不同能量的γ射線、不同源的尺寸、不同輻射角以及不同屏蔽厚度對積累因子的影響；李華等［6］計算了圓柱體介質(zhì)尺寸對水中γ 射線積累因子的影響；劉珉強(qiáng)［7］針對單層材料研究了軔致輻射對積累因子的影響；Akman 等［8］通過實驗得到了幾種環(huán)境友好型材料的輻射屏蔽參數(shù)，并與WinXCom 軟件得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果表明有效原子序數(shù)Zeff與γ 射線的能量有關(guān)，質(zhì)量吸收系數(shù)μ/ρ、輻射屏蔽效率RPE 隨γ 射線能量的增加而減小；……