EI陆地宇宙射线的中子剂量测量与分析中子剂量仪高能中子探测器

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1、!第!"卷第#$期原子能科学技术%&'(!"!)&(#$!$*#+年#$月,-&./012345670/3203829:30;2&'&56<30($*#+陆地宇宙射线的中子剂量测量与分析李桃生!周!波!颜!强!宫存溃!王庆宇"哈尔滨工程大学核科学与技术学院!黑龙江哈尔滨!#=***##摘要!本文基于多球中子谱仪的设计原理!加工单慢化球多计数器的中子测量探头!搭建多路测量装置!形成了以双球测量方式的少道解谱剂量估算模式!并对陆地宇宙射线的中子辐射场进行测试!得到哈尔滨地区中子所致年剂量约为"D(7Y(8$与多球中子谱仪的测量结果相比!中子注量率和中子周围剂量当量率的双球测量结果的相对偏差

2、分别小于+和#$$关键词!宇宙射线&中子探测&少道解谱&计数器中图分类号!:?D#!!!文献标志码!,!!!文章编号!#***ABC+#"$*#+##$AA!"#!#*("=+D(6EF($*#+(!"(#$(4,)-50,',*&)*!6*)<9-#-"2Q,5&0"*+"-,#*/,00,-&0#))9?Z:8&AQ;325!cHW_U&!I,)V/825!LW)LGO/AFO2!K,)LV/25A6O">%'')9)%2!3-')"14-$)&-)"&57)-8&%'%9*!:"10$&;&9$&))1$&9<&$=)1,$#*!:"10$&#=***#!>8

3、$&"#67-&0)3&%!U8Q39&2-;393Q/52P4/20/P'3&T23O-4&2.O'-/AQP;343QP30-4&.3-34/2-;/QP8P34!-;393-30-&4S/-;.O'-/A0&O2-34/2Q34-39/2-&QP;343.&9348-&4S8Q.80;/239(:;3.38QO43.32-3JO/P.32-S/-;.O'-/AP8-;&T-;30&O2-34S8Q0&2230-39(:;39&Q33Q-/.8-/&2.&93R6.382&T8T3S0;8223'QO2T&'9/25S8Q89&P-39O29349&OR'3QP;343Q.38QO

4、43.32-(:;323O-4&2T/3'9&T-3443Q-4/8'0&Q./0486S8Q.38QO439T&49&OR'3QP;343Q(:;3822O8'9&Q3/Q"D(7Y(88-H84R/20/-6(G&.P8439S/-;-;343QO'-Q&T-;3.O'-/AQP;343QP30-4&.3-34!-;343'8-/Y393Y/8-/&2Q&T23O-4&2T'O320348-382923O-4&28.R/32-9&Q33JO/Y8'32-48-3T&49&OR'3QP;343Q843'3QQ-;82+829#$!43QP30-/Y3'6(8,9:"0!-%0&Q

5、./0486&23O-4&293-30-&4&8T3S0;8223'QO2T&'9/25&0&O2-34!!高能宇宙射线粒子与地球周围大气介质相量仪相对能量响应波动较大!其变化范围在互作用后!较重的核在一次碰撞中碎裂为#个*[$"B之间$为了应对高能中子的剂量测量!以上较轻的核!较轻的核在下一次碰撞中又碎在单慢化体内内衬如铅)钨)镍和镉等金属材*++裂为更轻的核!这样会产生大量的电子)&射料!利用重金属具有"2!H2#较高的核反应截线)中子)质子)$介子和子等$其中!中子剂面!使测量能量上限达$L3%!热中子"$L3%(量贡献份额占宇宙射线所致剂量的约+*!且范围内的中子剂量相对能量

6、响应约*[$"![=!*#A$+中子注量能谱很宽!至少跨##个量级$但测量仪重达B*F5!可携带性差$为改善能现行单慢化体单计数器的便携带式中子剂量响应!研究者采用多计数器的测量方法!法国收稿日期!$*#$A*DA$"&修回日期!$*#+A*+A$"作者简介!李桃生"#CB='#!男!山西运城人!教授!博士!从事辐射探测技术研究#=B原子能科学技术!!第!"卷研制的商用

7、量响中子剂量相对能量响应缩小到*[="$!但方向应曲线&而对$*^3%"#*L3%范围内的中子*!+性较差$为了解决角响应问题!文献*=AB+设采用X?_h,计算得到!计算的单能中子束照计了由+根相互正交的一维位置灵敏+*D+H3正比射条件下的!和!响应结果示于图$!Q-计数器组成的能谱型剂量仪!采用单慢化球多$!#,.AU3中子源的验证性的测试结果可参考计数器的探头设计!角响应得到了较好的改善!文献*D+$为了计算周围剂量当量":$"#*##