首页 > 分享 > 第七章中子的防护.ppt

第七章中子的防护.ppt

花匠小妙招
2025-05-07 10:32

第七章中子的防护

中子的防护主讲：崔莹复习中子与物质的相互作用按能量区分的中子种类：二. 计算快中子屏蔽的分出截面法第一节快中子屏蔽的分出截面法和张弛长度法 2. 快中子在非含氢介质中的减弱上式的使用条件： ①当材料的原子量MA27时，快中子的能量下限Ec＝1.5MeV；当材料的原子量MA27时，快中子的能量下限Ec＝3MeV ②当离点源的距离r3λ时，，这时分出截面法和张驰长度法相同，值不随距离而变化，可采用在水介质中的测量值。如果点源具有谱分布,将能量相近的中子分组，分别计算每组快中子在介质中的减弱，然后迭加得注量为：二. 计算快中子屏蔽的分出截面法第一节快中子屏蔽的分出截面法和张弛长度法 2. 快中子在非含氢介质中的减弱对单能各向同性点源进行多层屏蔽组合屏蔽时，快中子的注量率可表示为：式中及分别表示第i层屏蔽材料的宏观分出截面和厚度。这个初始注量率积累因子B，应取轻材料的初始积累因子。三. 张弛长度法第一节快中子屏蔽的分出截面法和张弛长度法中子在介质中的注量率或剂量率减弱e倍的长度称为张弛长度，用λ表示。若屏蔽层的组成均匀，在一定的屏蔽厚度内，其张弛长度近似为常数，因此，中子在屏蔽层内减弱可用张弛长度的指数规律来描述： —各向同性点源的中子发射率（中子/秒）； —初始注量率累计因子； —源至探测点的距离（厘米）； —能量为E0的中子在ri+1至ri段内的张弛长度（厘米-1）三. 张弛长度法第一节快中子屏蔽的分出截面法和张弛长度法若整个屏蔽层内的张弛长度为常数λ，则有： t为屏蔽层的厚度（厘米）；当屏蔽层时由几种材料的混合物组成时，混合物的张弛长度用下式计算： —密度为ρi的第i种组成元素的张弛长度； —第i种组成元素在屏蔽层中的密度；三. 张弛长度法第一节快中子屏蔽的分出截面法和张弛长度法对于张弛长度法的应用的说明：（1）用张弛长度法计算的中子注量率，包括了散射中子和未经散射的中子，其概括的能量范围决定于张弛长度和积累因子适用的能量范围；（2）从中子在物质中的减弱曲线看，初始积累因子表示偏离指数形式的程度。在含氢的非均匀介质中，当屏蔽层厚度t≥3λ时，减弱曲线基本上按e-t/ λ变化，取B=1；若屏蔽层厚度在3个平均自由程（t3λ）以内，应考虑积累因子。在非含氢介质的情况下，即使在离源较远的参考点处，也应考虑积累因子。各种材料的反应堆谱或裂变中子的张驰长度有表可查。第二节同位素中子源的屏蔽一类是移动式的屏蔽容器和各种用途的辐照设备。安全要求，除一般运输容器外，经常使用的中子源，经屏蔽后，在工作点的计量当量率不得超过2.5×10-2毫西弗/小时，并按国家规定取两倍的安全系数屏蔽材料：除固定式外，通常可用饱和硼酸水溶液、含1.2%硼的石蜡、掺有B4C的丁苯橡胶、聚乙烯、含氢量约为1%的混凝土等；具有强γ本底的中子源，则应考虑两层屏蔽，内层用铅吸收γ射线，外层用石蜡等屏蔽中子同位素中子源用途甚广，屏蔽方式一般分为两类：一类是固定式屏蔽，此类屏蔽较为简单（把源直接安装在地下，利用泥土、沙石做屏蔽材料）；第二节同位素中子源的屏蔽一. 常用同位素中子源的种类和特性目前常使用的是镭-铍源和钋-铍源，镅-铍源亦逐步扩大应用。一些中子源的特性裂变中子谱，由自发裂变产生较强的γ本底 2.34×1012 （每克） 2.35 ～13.0 2.659年自发裂变锎252 非常大的γ本底，单能中子源 0.19×106 0.024 - 60天（γ，n）锑－铍非常大的γ本底，单能中子源 0.13×106 0.83 - 14.8小时（γ，n）钠－铍 γ本底很低 3.2×106 4.5 10.74 462年（α，n）镅－铍 γ本底低 1.6×106 4.5 10.74 24400年（α，n）钚－铍半衰期很短，γ本底很低 2.5×105 4.23 10.87 138.4天（α，n）破－铍 γ本底很强 15×106 3.9 13.08 1622年（α，n）镭－铍特点中子产额 (中子/秒·居里) 中子平均能量（MeV）中子最大能量（MeV）半衰期反应类型种类 * * 第七章中子的防护象γ射线一样，中子是一种穿透力很强的间接电离粒子。它在物质中的减弱是一个复杂的物理过程，在屏蔽计算时一般应该考虑这些物理过程。然而其中数据尚不完全清楚。中子源发出的中子都是快中子，在屏蔽层中主要通过弹性散射和非弹性散射损失能量，最后被物质吸收，主要放出γ射线。因此中子的屏蔽除了要考虑快中子的减弱过程和吸收过程外，还要考虑γ射线的屏蔽本章主要介绍中子屏蔽的基本原理及一般教