降雨对中子大气输运影响的蒙特卡罗模拟

基于Marshall-Palmer指数分布和Gamma分布雨滴谱,建立了全空间分布的球形雨滴几何结构模型,采用蒙特卡罗程序,结合密度迭代自动权窗减方差技术,计算研究了降雨对核爆炸中子大气输运的影响,给出了中子产生的剂量场随降雨强度和输运质量距离的变化关系。计算结果表明,降雨气象情形下,由于空气中氢元素含量的增加,使空气对中子的吸收衰减增强,中子组织吸收剂量随降雨强度的增加而降低;对于Marshall-Palmer指数分布雨滴谱,特大暴雨情形下,在距离源2 km处,中子组织吸收剂量比标准大气情形下低15%;对于Gamma分布雨滴谱,相同情形下降低23%。进一步拟合给出了降雨情形与标准大气情形下中子组织吸收剂量的比值随质量距离和含水率变化关系的修正函数,可用于降雨气象条件下核爆炸瞬发中子剂量场的快速预估。