中子、^(137)Csγ射线及混合辐射对淋巴细胞微核的影响

目的:比较中子、^(137)Csγ射线及中子/γ射线混合照射对人淋巴细胞微核、核质桥和核芽的影响。方法:将两名志愿者的外周血淋巴细胞随机分为对照组、中子、^(137)Csγ射线和中子/γ射线混合照射组,用胞质分裂阻滞法分析不同处理组人淋巴细胞微核率、核质桥率以及核芽率的差异;结果:外周血淋巴细胞经中子、^(137)Csγ射线和混合照射后的CB微核率高于对照组,经中子和混合照射后的CB微核率高于^(137)Csγ射线照射组,中子/γ射线混合照射后的人淋巴细胞微核率高于中子照射组,差异具有统计学意义(P<0.01);中子/γ射线混合照射诱导的核质桥率和核芽率高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:以微核率为生物终点,中子/γ射线混合照射对人淋巴细胞引起的损伤严重,说明混合照射可能存在一定的协同作用。

基于非支配排序遗传算法的核动力堆中子-γ混合射线屏蔽智能优化

以萨瓦纳船用核动力堆为原型,等比构建了中子-γ混合辐射场多目标优化模型,使用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)与神经网络相结合的屏蔽智能优化方法,将屏蔽层总重量和屏蔽后的剂量率作为优化目标,进行多目标寻优,得到了pareto最优解;选取其中1组最优解分别利用蒙特卡罗方法计算和神经网络预测进行可行性对比验证,在神经网络预测误差允许的范围内,得到的剂量率均满足寻优时设置的约束限值。研究结果表明,该屏蔽智能优化方法对反应堆中子-γ混合射线的屏蔽参数优化是可行的,相比于传统的纯蒙特卡罗方法而言,能在计算准确的前提下极大减少计算时间。

遗传算法在中子-γ混合辐射场屏蔽材料优化设计中的应用

针对中子-γ混合辐射场,对屏蔽材料中的金属氧化物填料组分进行优化,通过蒙特卡罗程序模拟获得WO_(3)/Bi_(2)O_(3)/Gd2O_(3)/B_(4)C混合填料对低能中子与不同能量γ射线的综合屏蔽性能,采用遗传算法和神经网络寻找填料组分的最优配比。通过对总剂量当量的计算和优化,发现不同辐射环境下最优配比是不同的,在中子(热中子麦氏分布能谱)通量与γ射线(0.5~3 MeV)通量相同时,当添加屏蔽填料总质量一定,Bi_(2)O_(3)与B_(4)C质量比为9∶1的混合填料综合屏蔽性能达到最优。将几种混合辐射环境下得到的最优解代入蒙特卡罗程序验证,误差在可接受范围内,表明该屏蔽填料组分的优化设计是可行的,节省计算时间,为屏蔽材料的设计和制备提供了理论依据。

ITER中子通量监测器原型的研制

研制的用于国际热核实验堆(ITER)的中子通量监测器由裂变室探测器组合构成,包括两只不同灵敏度的阴极上涂有高纯裂变材料235U的裂变室探测器和一只未涂裂变材料的'空白'探测器。此组合用于中子、γ射线、硬X射线的混合辐射场条件下对中子的测量,可完全扣除后两种辐射对中子通量测量的影响,提高测量精确度。探测器的电压坪长、坪宽、坪斜、计数坪特曲线及宽度、输出脉冲宽度和探测系统计数率等主要参数经测试已达到设计要求,部分参数(如计数率)已接近ITER近期的技术水平。通过提高相关材料的纯度、优化裂变室结构和采用Campbelling模式及高精度的信号选择器,可研制出适用于ITERD D聚变条件下(低聚变中子产额)的快中子通量监测器。

基于蒙特卡罗方法的复合材料辐射屏蔽设计

在乏燃料后处理厂的工作环境中可能存在着低能中子-γ射线混合辐射,严重威胁工作人员的人身安全。本文针对上述混合辐射环境,利用蒙特卡罗程序Geant4模拟计算了一种钨/硼纤维增强含硼/铋聚合物复合材料中不同材料参数对低能中子和γ射线综合防护效果的影响。结果显示,此种钨/硼纤维复合材料对低能中子和γ射线均具有良好的屏蔽效果。文章证实了纤维垂直排布方式具有比平行排布方式更优的屏蔽效果,且垂直排布方式下透过粒子束的强度分布更加均匀。此外,在聚合物基体中掺杂一定质量分数的硼/铋可以进一步增强复合材料的辐射屏蔽效果。依据这些结果我们认为此种复合材料可以为后处理厂等辐射环境中的防护服及相关防护用具提供参考。

^(252)Cf中子后装治疗机剂量测量方法初步研究

目的:研究252Cf中子后装治疗机中子-γ射线混合场的中子和γ射线剂量测量方法。方法:利用一个对中子和γ射线灵敏度响应基本相同的组织等效电离室和一个仅对γ射线响应而对中子基本无响应的石墨电离室测量中子-γ射线混合场剂量,并应用计算值验证测量结果。结果:通过计算关键参数,测量出距离放射源分别为2.5 cm、5 cm、7.5 cm和10 cm处的中子剂量率和γ射线剂量率,其测量值与计算值相比最大偏差为-5.22%。结论:应用双电离室方法可精确测量中子-γ射线混合场。

中子、γ射线在稀土-高分子材料中的输运(英文)

为研究新型复合屏蔽材料的最佳厚度与各种成分最佳配比,用MCNP计算了中子、γ射线在稀土-高分子与重金属复合材料中的通量。对中子、γ射线在屏蔽体中变化规律进行了深入探索,同传统复合屏蔽材料的屏蔽性能进行了对比。结果表明,中子和γ射线通过屏蔽体时,其强度遵循指数衰减规律。新型屏蔽材料对中子的屏蔽效果均优于铅硼聚乙烯,对γ射线的屏蔽效果均劣于W-Ni合金,且并非稀土含量越高,材料对中子辐射屏蔽能力越强。