【摘要】：由中國科學院近代物理研究所負責設計和建設的加速器驅動嬗變研究裝置(CiADS)將建于廣東省惠州市。作為一個核裝置,CiADS質子加速器運行過程中,會因束流損失等原因在隧道屏蔽層外產(chǎn)生一個以中子為主的次級粒子場,中子與環(huán)境介質(巖石、土壤和地下水等)長期作用,會產(chǎn)生放射性核素,造成次級放射性影響。因此,評估CiADS質子加速器屏蔽層外環(huán)境介質內的次級放射性水平不僅對公眾健康有著重要意義,對屏蔽設計以及退役后土地的再利用也具有一定的指導作用。本文圍繞CiADS質子加速器因束流損失產(chǎn)生的次級中子活化環(huán)境介質問題,系統(tǒng)地分析了CiADS質子加速器屏蔽層外環(huán)境介質內次級放射性核素的產(chǎn)生機理、分布特點、變化規(guī)律及其影響因素等。本論文完成了以下工作。首先,分析卵石樣品輻照前的本底放射性、元素成分和密度等信息。然后利用~(241)Am-Be中子源對環(huán)境中常見的卵石材料進行了輻照實驗,測量和分析輻照后卵石樣品內產(chǎn)生的~(24)Na、~(54)Mn和~(56)Mn等放射性核素的比活度,同時,利用Geant4模擬中子輻照實驗。實驗和模擬結果顯示,~(24)Na比活度在幾十到幾千Bq?kg~(-1)范圍內,~(54)Mn的比活度在幾十Bq?kg~(-1)范圍內,~(56)Mn的比活度在幾十到幾百Bq?kg~(-1)范圍內,~(27)Mg比活度在幾千Bq?kg~(-1)范圍內。此外,利用Geant4模擬1 W/m均勻束流損失條件下,CiADS質子加速器高能傳輸段(HEBT)以及其升級到600 MeV或1.2 GeV后,隧道底部和左側混凝土屏蔽層外的中子能譜以及土壤、卵石和地下水等環(huán)境介質因中子活化產(chǎn)生的次級放射性核素的飽和比活度。研究結果表明,CiADS質子加速器運行期間束流損失產(chǎn)生的中子泄露到屏蔽層外活化環(huán)境介質產(chǎn)生的放射性核素活度濃度將遠低于GB18871-2002和美國NCR規(guī)定的豁免水平,長期造成次級放射性影響的核素主要是:~3H,~7Be,~(22)Na,~(54)Mn和~(55)Fe等。
【圖文】：

簡稱UNSCEAR)）等輻射防護權威組織近一個世紀以來發(fā)表的一系列報告中體現(xiàn)。圖2.1 給出了按 ICRP 系列報告區(qū)分的國際輻射防護體系演變的三個階段[18]。圖 2.1 國際輻射防護的演變Figure 2.1 The evolution of international radiation protectionICRP 是從專家的角度研究核輻射對人體的傷害以及提出忠告和相關預防措施的非盈利國際學術組織。ICRU 則是一個基于發(fā)展對物理量、輻射單位與放射性的國際性容許建議，以及統(tǒng)一度量程序與物理數(shù)據(jù)為目的的標準化組織。ICRP于 1977 發(fā)表輻射劑量當量限度值（Publ.26），但這些劑量限值是防護量，不能直

第 2 章 輻射防護基礎，ICRU 推薦了一套可以測量的實用量，如周圍劑量劑量當量。為了把實用量與防護量聯(lián)系起來，ICRP射放射防護中使用的數(shù)據(jù)》。1990 年 ICRP 又提出新量限度值（Publ.60），，而且改變了防護量的內涵。1起草并通過了第 74 號出版物《外照射放射防護中使用1 號出版物。依據(jù)新的建議書建立由注量、比釋動能和實用量到新的防護量的換算系數(shù)。利用該報告的場監(jiān)測結果方便地計算出工作人員所受的劑量。圖 2護量和 ICRU 定義的常用實用量的聯(lián)系[19]。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TL503

【參考文獻】

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1 張潔;程五一;謝潤楠;張琴;梁東升;;北京市花崗石放射性水平調查及核素差異分析[J];中國輻射衛(wèi)生;2015年02期

2 雷富安;徐俊奎;梁士彪;劉勇;李武元;徐

本文編號：2677569