MCNP5模拟钴-60辐照装置产品吸收剂量的研究

根据某单位钴-60工业辐照装置的特点,以双板钴源源架中心为坐标原点,采用蒙特卡罗软件MCNP5建立更接近实际的辐照模型。模拟空气参考面的吸收剂量分布以验证排源方案。模拟计算不同对辐照箱(8对、16对、24对、48对)在不同悬挂链速度情况下单个辐照箱内产品的平均吸收剂量,并与实验测量值进行对比。结果表明,模拟值与实验测量值的平均相对偏差小于10%。MCNP5建立的辐照模型以及模拟计算结果具有很好的符合性并且可信,能反映辐照箱中产品的剂量分布情况,对实际工作和研究具有指导意义。

利用MCNPX模拟钴-60辐照装置研发样品吸收剂量的研究

本文采用高能粒子输运程序MCNPX2.5.0对钴-60辐照装置建立几何模型,对位于辐照室中垂直于双板源架中心点3 m处的研发样品的吸收剂量(率)进行模拟计算。根据实际生产,选择辐照室有或无辐照产品两种工况,一是分别模拟12种不同包装规格且不同质量研发样品在不同辐照时间的吸收剂量;二是模拟计算包装规格相同且质量不同的10种样品的吸收剂量率;三是模拟计算包装规格不同但质量相同的9种样品的吸收剂量率。结果表明,在辐照室有或无辐照产品两种工况下,后者的值比前者平均大4.19倍;三类研发样品的吸收剂量(率)及变化规律可以作为实际生产研发的参考。MCNPX理论模拟计算对于辐照新产品具有重要的实际指导意义。

MCNP模拟钴-60辐照装置空间剂量场

为模拟辐照室中辐照工位外的周围空间剂量场分布,采用蒙特卡罗粒子输运程序MCNP建立钴-60辐照装置模型。以单板源架中心点为坐标原点的笛卡尔坐标系,考虑钴-60源的γ射线非自吸收和自吸收两种情况,研究坐标轴方向上每隔10 cm间距的空气平面的剂量率和坐标轴上剂量率的变化规律。结果表明,辐照室中辐照产品占满辐照工位的情况下,周围空间剂量场空气面剂量率整体较小;单板源架中心坐标轴上的剂量率变化规律更符合二项式拟合函数。在钴-60源γ射线自吸收情况下,单板源架端面坐标轴附近的空气面剂量率明显偏小,且随着空气面远离单板源架,空气面上的高剂量率区域向两侧移动;在钴-60源γ射线非自吸收情况下,单板源架端面处的空气面高剂量区域始终位于坐标轴附近。MCNP理论模拟计算分析对于利用钴-60辐照装置辐照工位外的周围空间剂量场具有重要的实际指导意义。