本文關(guān)鍵詞：尾礦砂豁免標(biāo)準(zhǔn)制定理論研究及輻射防護(hù)材料優(yōu)化設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 尾礦砂 輻射防護(hù) 蒙特卡羅方法 優(yōu)化設(shè)計

【摘要】：尾礦砂屬于天然放射性物質(zhì)(NORM),大都伴隨著γ射線的發(fā)射,必須對其進(jìn)行監(jiān)督管理。本文從尾礦砂再利用標(biāo)準(zhǔn)研究著手,討論了我國尾礦可豁免排放的標(biāo)準(zhǔn);接著從輻射防護(hù)角度展開研究:首先考慮γ輻射防護(hù)問題,最后上升到更為雜的n-γ混合場輻射防護(hù)問題,從機(jī)理出發(fā)重點分析了不同材料間對射線造成輻射防護(hù)差異的原因,并對材料組分進(jìn)行優(yōu)化。主要研究內(nèi)容與成果總結(jié)如下:(1)從光滑均勻無限大理想體源著手,通過貝克公式和蒙特卡羅計算得出核素厚度濃度與吸收劑量率間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,考慮模型尺寸、含水量等因素的影響對轉(zhuǎn)換系數(shù)進(jìn)行了修正,參考IAEA和ICRP相關(guān)文件,提出我國尾礦豁免標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合有效厚度等參數(shù)提出現(xiàn)場模型幾何參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場驗證實驗并取樣進(jìn)行實驗室分析。結(jié)果表明:現(xiàn)場數(shù)據(jù)與實驗室數(shù)據(jù)符合較好。(2)采用WinXCom軟件對γ輻射防護(hù)功能粒子的輻射防護(hù)性能進(jìn)行模擬計算,重點討論了不同材料中的射線能量與質(zhì)量衰減系數(shù)間的關(guān)系及材料吸收邊效應(yīng)。結(jié)果表明:所模擬材料對低能入射γ射線均有弱吸收區(qū)和強(qiáng)吸收區(qū),可以通過吸收邊互補(bǔ)原理彌補(bǔ)材料的弱吸收區(qū),且兩種材料的吸收邊越接近,互補(bǔ)效果越明顯。(3)采用MCNP程序進(jìn)行模擬,計算不同組合材料的γ輻射屏蔽性能隨組分比的變化情況。結(jié)果顯示:通過改變組分間的質(zhì)量比可得到具有最優(yōu)防護(hù)性能的屏蔽材料;所模擬材料對低能射線防護(hù)效果優(yōu)于相同厚度的純鉛。(4)采用MCNP程序?qū)Ψ磻?yīng)堆裂變源235U進(jìn)行模擬,計算不同材料對不同能量中子的輻射防護(hù)能力,選擇多種材料進(jìn)行組合通過遺傳算法結(jié)合MCNP模擬對材料的組分進(jìn)行優(yōu)化計算,結(jié)果表明:對于能量高于3MeV的中子,中重材料的慢化效果好于輕氫材料,而對能量分布于0.5eV-1MeV的中子情況則反之,中重金屬對熱中子幾乎沒有慢化能力;遺傳算法可用于防護(hù)材料的優(yōu)化設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：尾礦砂 輻射防護(hù) 蒙特卡羅方法 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD926.4;TL7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 粒子與物質(zhì)的相互作用11-17
• 1.2.1 電離輻射場11-12
• 1.2.2 帶電粒子與物質(zhì)的相互作用12-13
• 1.2.3 不帶電粒子與物質(zhì)的相互作用13-17
• 1.3 輻射防護(hù)中的基本概念17-18
• 1.3.1 轉(zhuǎn)移能和比釋動能17
• 1.3.2 授予能和吸收劑量17-18
• 1.4 模擬及計算方法簡介18-21
• 1.4.1 蒙特卡羅方法及MCNP簡介18-20
• 1.4.2 WinXCom計算軟件簡介20-21
• 1.5 尾礦砂簡介21-22
• 1.5.1 尾礦砂的危害21
• 1.5.2 尾礦砂放射性與再利用研究21-22
• 1.6 輻射防護(hù)材料研究現(xiàn)狀22-25
• 1.6.1 X/γ 射線輻射防護(hù)材料研究現(xiàn)狀23-24
• 1.6.2 中子輻射防護(hù)材料研究現(xiàn)狀24
• 1.6.3 中子n-γ 混合場輻射防護(hù)材料研究現(xiàn)狀24-25
• 1.7 本文的研究內(nèi)容及主要創(chuàng)新點25-26
• 1.7.1 研究內(nèi)容25
• 1.7.2 創(chuàng)新點25-26
• 第二章 尾礦砂豁免標(biāo)準(zhǔn)制定中的理論研究26-47
• 2.1 引言26
• 2.2 方法及理論26-35
• 2.2.1 尾礦砂的組成與密度分析26-27
• 2.2.2 劑量率與活度濃度間的轉(zhuǎn)換系數(shù)及修正27-34
• 2.2.3 現(xiàn)場模型的建立34-35
• 2.3 尾礦豁免水平的提出35-37
• 2.4 現(xiàn)場實驗驗證37-46
• 2.4.1 現(xiàn)場檢驗要求及流程37-39
• 2.4.2 現(xiàn)場驗證實驗39-46
• 2.5 本章小結(jié)46-47
• 第三章 γ 射線輻射防護(hù)計算47-64
• 3.1 引言47
• 3.2 輻射防護(hù)功能粒子的篩選47-50
• 3.3 輻射防護(hù)功能粒子的優(yōu)化組合50-54
• 3.4 蒙特卡羅（M-C）計算模擬54-55
• 3.4.1 模擬模型54
• 3.4.2 模擬實驗方案54-55
• 3.5 計算結(jié)果與討論55-63
• 3.5.1 透射系數(shù)與元素質(zhì)量比關(guān)系曲線55-60
• 3.5.2 γ 屏蔽材料設(shè)計60-63
• 3.6 本章小節(jié)63-64
• 第四章n-γ 混合場屏蔽材料的選擇及優(yōu)化設(shè)計64-75
• 4.1 引言64-65
• 4.2 方法及理論65-68
• 4.2.1 M-C輸入文件的定義65-66
• 4.2.2 遺傳算法及計算流程66-68
• 4.2.3 模擬方案68
• 4.3 計算結(jié)果與討論68-74
• 4.4 本章小結(jié)74-75
• 第五章 總結(jié)與展望75-78
• 5.1 總結(jié)75-76
• 5.2 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-86
• 致謝86-87
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-88
• 附錄一88-89
• 附錄二89-91

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 羅建軍;劉桂芳;孫慶紅;;第一次全國污染源普查稀土行業(yè)天然放射性核素調(diào)查分析研究[J];輻射防護(hù);2011年06期

2 張瑜;戴耀東;李江蘇;孫浩;常樹全;;聚丙烯酸鉛/環(huán)氧樹脂輻射防護(hù)材料的制備及性能研究[J];高分子學(xué)報;2010年05期

3 董志華;胡水;姚巍;劉力;;甲基丙烯酸釓/丁腈橡膠復(fù)合材料的制備及性能[J];合成橡膠工業(yè);2010年03期

4 ;Relationship between polymerization degree and cementitious activity of iron ore tailings[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2010年01期

5 鄭永超;倪文;張旭芳;王海霞;楊菁華;;用細(xì)粒鐵尾礦制備細(xì)骨料混凝土的試驗研究[J];金屬礦山;2009年12期

6 張錦瑞;倪文;王亞利;;利用鐵尾礦制取微晶玻璃的研究[J];金屬礦山;2005年11期

7 帥震清,朱世富,趙北君;稀土濕法生產(chǎn)過程中放射性核素的遷移及對公眾所致輻射劑量研究[J];核動力工程;2003年06期

8 趙淑權(quán),江儉玲,陳正國,汪建國;用半導(dǎo)體γ譜儀分析稀土產(chǎn)品中放射性核素的含量[J];原子能科學(xué)技術(shù);1992年03期

，

本文編號：782241