多功能反射譜儀是中國散裂中子源（CSNS）上首批建設(shè)的譜儀之一,多功能反射譜儀屏蔽體的物理設(shè)計是工程化設(shè)計的重要依據(jù)。本論文工作的第一部分是利用MCNPX2.5.0蒙特卡羅模擬程序,通過中子和光子輸運的模擬,完成中國散裂中子源多功能反射譜儀屏蔽體的物理設(shè)計。通過包含散裂靶-慢化器-反射體模型的中子輸運蒙卡模擬,得到了反射譜儀入口處的中子能譜,由此構(gòu)建了反射譜儀入射中子源項MCNP模型,同時,為了彌補因MCNPX2.5.0程序未考慮冷、熱中子的反射所造成的對輻射源項強度低估的缺陷,采用中子光學(xué)模擬程序Vitess模擬了反射譜儀中子導(dǎo)管沿途的冷、熱中子中子強度和能譜,并作為源項加入到模擬模型中。CSNS多功能反射譜儀體系龐大,如不采取減方差技巧,將無法通過MCNP模擬得到可靠的結(jié)果,故采用球形屏蔽幾何模型的模擬檢驗,確定了MCNP模擬中合理的減方差方法。1)建立了多功能反射譜儀中子導(dǎo)管和中子傳輸段屏蔽幾何及材料模型,完成了中子傳輸線部分的中子光子輸運模擬,給出了輻射劑量的空間分布,由此確定了多功能反射譜儀中子傳輸段屏蔽的物理設(shè)計；2)建立了反射譜儀第二中子開關(guān)的幾何和材料模型,給出了第二中... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
目錄
第一章 引言
    1.1 中國散裂中子源及多功能反射譜儀
        1.1.1 散裂中子源簡介
        1.1.2 散裂中子源研究現(xiàn)狀
        1.1.3 中國散裂中子源簡介
        1.1.4 多功能反射譜儀簡介
        1.1.5 多功能反射譜儀屏蔽需求
        1.1.6 屏蔽計算中的問題和解決方案
    1.2 ADS工程簡介
        1.2.1 ADS簡介
        1.2.2 ADS的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 ADS中子學(xué)研究的意義
第二章 反射譜儀屏蔽模擬設(shè)計所涉及的相關(guān)基礎(chǔ)理論和模擬程序簡介
    2.1 中子與物質(zhì)的相互作用
    2.2 光子與物質(zhì)的相互作用
    2.4 屏蔽設(shè)計中的劑量及劑量計算方法
        2.4.1 劑量
        2.4.2 劑量計算方法
    2.5 我國現(xiàn)行的輻射防護標(biāo)準(zhǔn)
    2.6 屏蔽材料
        2.6.1 混凝土
        2.6.2 鋼
    2.7 粒子輸運蒙特卡洛模擬程序簡介
        2.7.1 MCNPX 2.5.0程序簡介
        2.7.2 FLUKA程序簡介
第三章 多功能反射譜儀模擬模型建立及減方差方法研究
    3.1 多功能反射譜儀屏蔽模擬設(shè)計中的問題及處理方法
    3.2 多功能反射譜儀屏蔽幾何及材料模型
        3.2.1 中子傳輸段幾何及材料模型
        3.2.2 第二中子開關(guān)(shutter-2)幾何及材料模型
        3.2.3 散射室?guī)缀渭安牧夏Ｐ?br>    3.3 材料的相關(guān)說明
    3.4 輻射源項
        3.4.1 耦合液氫慢化器(20K)泄漏中子源項
        3.4.2 沿中子導(dǎo)管泄漏冷、熱中子源項
        3.4.3 入射到第二中子開關(guān)和進入散射室的冷、熱中子源項
    3.5 方差減小方法
        3.5.1 方差減小方法簡介
        3.5.2 合理利用方差減小方法的意義
        3.5.3 多功能反射譜儀屏蔽計算中的方差減小方法
第四章 多功能反射譜儀屏蔽體模擬設(shè)計
    4.1 屏蔽計算中考慮的工況
    4.2 中子束流傳輸段屏蔽的模擬與設(shè)計結(jié)果
    4.3 中子束流傳輸段屏蔽內(nèi)低碳鋼用量優(yōu)化
    4.4 第二中子開關(guān)關(guān)閉時的屏蔽模擬與設(shè)計結(jié)果
    4.5 散射室屏蔽模擬與設(shè)計結(jié)果
        4.5.1 束流垃圾桶屏蔽
        4.5.2 散射室屏蔽墻
        4.5.3 散射室門
    4.6 小角散射譜儀對多功能反射譜儀屏蔽的影響
        4.6.1 幾何及材料模型建立
        4.6.2 輻射源項與計算方法
        4.6.3 模擬結(jié)果與結(jié)論
    4.7 多功能反射譜儀屏蔽計算結(jié)果檢驗
        4.7.1 幾何模型
        4.7.2 輻射源項和計算方法
        4.7.3 計算結(jié)果
        4.7.4 結(jié)論
    4.8 多功能反射譜儀屏蔽設(shè)計方案
第五章 加速器驅(qū)動次臨界堆(ADS)中子學(xué)研究
    5.1 內(nèi)容簡介
    5.2 源質(zhì)子效率
    5.3 能量增益
    5.4 徑向峰功率因子和軸向峰功率因子
    5.5 非均勻次臨界堆與均勻次臨界堆的模型比較研究
        5.5.1 模型建立
        5.5.2 模擬結(jié)果及討論
    5.6 中子學(xué)參數(shù)計算結(jié)果
        5.6.1 模型建立
        5.6.2 模擬結(jié)果與討論
    5.7 結(jié)論
第六章 ADS屏蔽初步研究
    6.1 內(nèi)容簡介
    6.2 ADS次臨界堆模型與中子學(xué)參數(shù)
    6.3 中子源項與計算方法
    6.4 次臨界堆頂部屏蔽體模型與計算結(jié)果
    6.5 次臨界堆底部屏蔽體模型與計算結(jié)果
    6.6 結(jié)論
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總論
    7.2 展望
參考文獻
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號：3580123