辐射防护超高等电离辐射

1、中子剂量计算及防护2016/10/111目录» 同位素、反应堆中子与物质相互作用 散射、吸收中子剂量计算 快中子、热中子；比释动能法中子的防护»»»计算、防护材料2016/10/112中子剂量计算及防护中子与物质相互作用类型» 吸收散射»辐射俘获发射带电粒子的核反应裂变多粒子发射弹性散射非弹性散射2016/10/113中子剂量计算及防护中子与物质相互作用类型典型的辐射俘获反应：éù+ g+ g601H +n ®®®102121HHHHëû1éù2

2、H +n ®103131ëû1+ géù59Co +n ®®1060CoCoëû2727272016/10/114中子剂量计算及防护中子与物质相互作用类型典型的发射带电粒子的核反应：éù6Li +n ®Li®3H +10734Heëëû312éù10 B +n ®B®7Li +101154Heû532éù3He +n ®He® 3H + p1042

3、ëû21éù14 N +n ®® 14N + p10157Nëû761n ® é 40 K ù ®39 K +39 Ar + pë19û190182016/10/115中子剂量计算及防护中子与物质相互作用类型典型的多粒子发射核反应：éù7Li +n ®Li® 6Li + 1n +10831nëûU33®00éù238U +®237U +1n +102391n

4、nëû92929200237U ®®®237 N238 N238Pu929393942016/10/116中子剂量计算及防护中子与物质相互作用类型典型的弹性散射： 冷却剂、材料典型的非弹性散射：材料（含有重金属，原子核激发效应）2016/10/117中子剂量计算及防护中子与物质相互作用参量（辐射防护的角度）» 截面能量转移和沉积»微观截面宏观截面慢化吸收剂量f ( x ) = f0e-s Nx2016/10/118中子剂量计算及防护中子与物质相互作用参量（辐射防护的角度）» 截面例题：利用实验的方法求解截面入射、出

5、射粒子数原子数密度（质量密度、摩尔质量、常数）f ( x )= -s Nxlnf02016/10/119中子剂量计算及防护中子与物质相互作用参量（辐射防护的角度）» 截面E0sEEaa0E例求10eV时氢吸收截面。(0.0167b)（a,th=0.333b)2016/10/1110中子剂量计算及防护中子与物质相互作用参量（辐射防护的角度）» 能量转移和沉积弹性散射æ A - 1 ö21E - E ¢ =(1 - a ) E2a = ç A + 1 ÷èø例：解释轻材料的慢化2016/10/1111中子剂量

6、计算及防护中子与物质相互作用参量（辐射防护的角度）» 能量转移非弹性散射EE ¢ 6.4isA例题：解释高Z材料的慢化作用，计算Fe对D-T中子发生器产生中子的慢化能力。2016/10/1112中子剂量计算及防护中子的剂量组织成分：ICRU球：O:76.2%、H:10.1%、C:11.1%、N:2.6%。»2016/10/1113中子剂量计算及防护快中子的剂量快中子剂量： 在较高的能量范围内，中子主要与组织中的氢、氮、碳、氧发生弹性碰撞，组织内大约90%的剂量是这些元素的反冲核电离作用产生的，特别是反冲氢占比更大。快中子的首次碰撞剂量： 假设中子与在内碰撞一次（平

7、均自由程）；2016/10/1114中子剂量计算及防护例题：计算5MeV的中子在首次碰撞剂量（代替在内由于与H弹性散射产生的组织内的剂量只低12%左右）分析：原子数密度（5.98×1022/g）、截面（1.5b）、平均损失能量为2.5MeV。2016/10/11中子剂量计算及防护快中子的剂量例题：计算5MeV的中子在次碰撞剂量内由于弹性散射产生的首分析：2016/10/1116中子剂量计算及防护热中子的剂量1H (n,g ) 2H反应截面2016/10/1117中子剂量计算及防护热中子的剂量14N (n, p) 14C反应截面2016/10/1118中子剂量计算及防护热中子的剂量热中子剂量：1H (n,g ) 2H14N (n, p) 14C2.225MeV0.626MeVD& npD& ng例题：计算热中子在组织内的剂量= j NN s N EpAF (TB ¬ TB= j NH s H Eg × AF= 0.2782016/10/1119中子剂量计算及防护中子的材料：实现有效的慢化、吸收、并对射线也要有防护功能水混泥土石蜡聚乙烯泥土锂和硼例题：在快中子材料中加入铁、铅这样的重金属有