1点核积分估算公式
为方便计算将上下4层面板的680根源棒简化为单层源板共170根线源，线源板高2m，长2．5m，距离地面1m，线源强度为0．21765PBq/cm。根据《辐射防护手册》第一分册中有屏蔽均匀矩形面源计算公式5．27［2］，面源对南墙外参考点B的辐射通量密度采用公式(3)进行计算。Ф=BsA4π［π2E1(b1)－J1(m，n，b1)－J2(m，n，b1)］(3)式中Ф同上，SA是面源强度(Bq·cm－2)，b1是屏蔽体厚度〔μt，μ是屏蔽材料γ线性减弱系数(cm－1)，t是屏蔽体厚度(cm)〕，E1函数取值可查《辐射防护手册》第一分册附录A－2，J1函数取值可查《辐射防护手册》第一分册表5．1，m=l/a，n=h/a，J2函数取值可查《辐射防护手册》第一分册表5．2，面源强度为3．7TBq/cm2。B是照射量积累因子，由于碰撞辐射的积累和减弱自由程、屏蔽材料的原子序数和射线的能量以及方向有着非常复杂的关系，因此对于γ射线能量在0．5～10MeV，屏蔽体厚度在1～20(μt)，可使用《辐射防护手册》第一分册中公式5．104［2］计算B。B(E，μt)=A1e－α1(E)μt+(1－A1)e－α2(E)μt式中E是光子能量(MeV)，A1，α1，α2可查《辐射防护手册》第一分册表5．19，μt同上。
2MCNP5模拟计算
根据源板在辐照室内的布置位置、源板的结构设计，使用MCNP5模拟计算辐照室墙体外点A、B的辐射通量密度时将源项简化为长度为2．5m，高度为2m的矩形均匀各向同性面源，γ光子能量为1．1732MeV、1．3325MeV，发射概率为1:1。坐标系坐标原点为源板中心，其中面源距离东侧、西侧墙体为2．75m，距离南侧、北侧墙体距离为7m，墙外计算点A为面源中心沿Y轴方向至墙外参考点，计算点B为面源中心沿X轴方向至墙外参考点。辐照室墙体混凝土密度为2．36g/cm－3。使用MCNP5中的F5卡［3］(半径为2cm的点探测器，光子截断能量为0．05MeV，样本数为1×109)计算辐照室墙体外点A、B的辐射通量密度。
3计算结果及比较分析
点核积分公式法和MCNP5程序对辐照室墙外计算点A、B的计算结果见表1。比较点A和点B的通量密度计算结果表明，点核积分公式法对74PBq60Co辐照源经60cm、120cm和200cm混凝土屏蔽后的通量密度计算结果比MCNP5程序的计算结果高1～3个数量级，点核积分公式法比MCNP5程序计算的结果偏安全。计算过程中，对源项采取了简化的线源和面源模型，忽略了自吸收，源强大于实际情况，因此公式法和MCNP5程序计算的通量密度结果是偏大的。根据通量密度和通量剂量转换因子可以得到计算点的γ辐射空气吸收剂量率。
作者：洪天祺 周晓剑 戴瑜 单位：江苏省辐射环境保护咨询中心 环境保护部核与辐射安全中心
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