低能电子辐照加速器主厅及车照室迷宫辐射场研究

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1、中国科学技术大学石丽+亡釜●寺诊童一，’u万方数据一7'■■，1r1_“‘一惴懈1”“硪!褥k煎隔j-k。__t■■■l耍l-I、．艮口_——擅’低能电子辐照加速器主厅及辐照室迷宫辐射场研究作者姓名：雷洁瑛学科专业：核科学与技术导师姓名：陈志副教授完成时间：一。五年五月万方数据UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforMaster’SdegreeResearchOnRadiationFieldofMachineHallandRadiationRoomOnLow

2、-energyEleCtrono■lo-IrradiationAccelerator万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：蜜羞盛签字日期：丝』．互!亟：兰中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向

3、国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。口公开口保密(——年)作者签名：宣鑫凌作者签名：豳堑拯签字日期：垫亟垂：至导师签名：签字日期：峰上蟛母万方数据摘要辐照型电子加速器广泛应用于材料改性、食品保鲜、医疗用品杀菌等领域。电子加速器产生的电子和X射线具有低能耗、易控制、无损伤及束流稳定集中等优点，日益成

4、为辐照加工产业的主要设备。虽然其屏蔽设计方案日趋完善，但细节设计仍需要优化，为了使加速器机房辐射屏蔽设计满足既经济又有效的要求，深入讨论电子辐照加速器机房内部结构的屏蔽优化具有重要的意义。本文首先对安徽省某高频高压加速器机房主厅和辐照室进行的蒙特卡洛(MonteCarlo)模拟，着重探索漂移管通孔的类型对主厅内剂量分布的影响程度，并根据实地测量的剂量率分布，对某些固定直径的漂移管，得到了比较合理的通孔形状和直径。通孔直径对垂直方向剂量率的影响极小，而水平方向的剂量率随直径的不同而变化明显。在通孔中采用阶梯型圆台结构不仅节省了建

5、造高度，更有效地降低了漂移管周围的辐射水平。辐照室所需主屏蔽厚度的计算过程中使用了几何分裂和俄罗斯轮盘赌的减方差技巧，很好的降低了误差，得到了合理的总厚度范围，又记录了电子打靶后X射线的发射率，以便与随后的理论计算进行对比。以NCRP报告为经典理论介绍了辐照室内主、次X射线的计算方法，并使用公式和经验数据对所研究加速器的X射线发射率进行估算；论述了主、次屏蔽的计算方法，并结合本次研究加速器对屏蔽厚度进行了理论计算。两项参数的理论估算与前文的蒙卡模拟数据比较符合，有力的说明了模型的合理性。最后利用热释光剂量片和剂量瓶测定了机房内

6、的部分位置的累计剂量，主厅测量剂量率和蒙卡模拟结果的变化趋势一致，辐照室的实测数据清晰的显示了剂量率的数量级变化情况。希望本文得到的数据和结论为日后相关的屏蔽计算提供理论参考，所做的工作能对低能电子辐照加速器机房屏蔽的细节设计予以帮助。关键词：低能电子加速器主厅辐照室发射率屏蔽优化MCNP5万方数据摘要ABSTRACTNowadays，irradiationelectronacceleratoriswidelyappliedinmaterialmodification，foodpreservation，medicalsuppl

7、iessterilization，etc．TheX—rayandelectronmadebyelectronacceleratorpossessmanymeritssuchaslow—energyconsumption，manageable，scatheless，thebeamisstableandconcentrated，andthisacceleratorhasincreasinglybecomethemainequipmentinirradiationprocessingindustry．Althoughtheshiel

8、dingdesignbecomemoreperfect，somedetailsdesignstillneedtooptimize，inordertomaketheacceleratorshieldingdesignmeettherequirementsofeconomican