【摘要】：由中國科學(xué)院近代物理研究所負(fù)責(zé)設(shè)計和建設(shè)的加速器驅(qū)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(zhì)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(zhì)(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(zhì)子加速器屏蔽層外環(huán)境介質(zhì)內(nèi)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(shè)計以及退役后土地的再利用也具有一定的指導(dǎo)作用。本文圍繞CiADS質(zhì)子加速器因束流損失產(chǎn)生的次級中子活化環(huán)境介質(zhì)問題,系統(tǒng)地分析了CiADS質(zhì)子加速器屏蔽層外環(huán)境介質(zhì)內(nèi)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(jìn)行了輻照實驗,測量和分析輻照后卵石樣品內(nèi)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(jié)果顯示,~(24)Na比活度在幾十到幾千Bq?kg~(-1)范圍內(nèi),~(54)Mn的比活度在幾十Bq?kg~(-1)范圍內(nèi),~(56)Mn的比活度在幾十到幾百Bq?kg~(-1)范圍內(nèi),~(27)Mg比活度在幾千Bq?kg~(-1)范圍內(nèi)。此外,利用Geant4模擬1 W/m均勻束流損失條件下,CiADS質(zhì)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(cè)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(zhì)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(jié)果表明,CiADS質(zhì)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(zhì)產(chǎn)生的放射性核素活度濃度將遠(yuǎn)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(hù)權(quán)威組織近一個世紀(jì)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(hù)體系演變的三個階段[18]。圖 2.1 國際輻射防護(hù)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(guān)預(yù)防措施的非盈利國際學(xué)術(shù)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(biāo)準(zhǔn)化組織。ICRP于 1977 發(fā)表輻射劑量當(dāng)量限度值（Publ.26），但這些劑量限值是防護(hù)量，不能直

第 2 章 輻射防護(hù)基礎(chǔ)，ICRU 推薦了一套可以測量的實用量，如周圍劑量劑量當(dāng)量。為了把實用量與防護(hù)量聯(lián)系起來，ICRP射放射防護(hù)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(hù)量的內(nèi)涵。1起草并通過了第 74 號出版物《外照射放射防護(hù)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(hù)量的換算系數(shù)。利用該報告的場監(jiān)測結(jié)果方便地計算出工作人員所受的劑量。圖 2護(hù)量和 ICRU 定義的常用實用量的聯(lián)系[19]。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TL503

【參考文獻(xiàn)】

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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(diào)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