[发明专利]一种钚材料的γ辐射场计算方法

权利要求书

1.一种钚材料的γ辐射场计算方法，包括如下步骤：

步骤一，高浓缩钚材料射线辐射特性分析，分析高浓缩钚材料中的放射性核素，以及可能发射的射线；

步骤二，高浓缩钚γ辐射场形成机理分析，分析高浓缩钚材料各放射性核素发射的γ射线能量和强度，综合考虑各放射性核素比例，计算得出裂变γ出射率和表面出射率；

步骤三，高浓缩钚γ辐射场计算，通过对高浓缩钚中含有的放射性核素特性、射线特性和结构材料的分析，计算得出高浓缩钚材料外γ射线空气吸收剂量率；

其特征在于，所述步骤三中高浓缩钚γ辐射场计算采用基于宽束减弱规律的高浓缩钚材料外γ射线空气吸收剂量率计算方法，具体为：

D·l=fD·l0Be-μr---(1)]]>

D·=Σi=1nD·lϵ---(2)]]>

式中：

为经过屏蔽层之后的γ吸收剂量率，单位为Gy/h；

为经过屏蔽层之后核素i产生的γ吸收剂量率，单位为Gy/h；

f为γ辐射强度系数，无量纲，其值为贮存后高浓缩钚材料的衰变热功率与初始状态下衰变热功率的比值；

为未经过屏蔽层之前核素产生的γ吸收剂量率，单位为Gy/h；

B为该条件下的累积因子，无量纲。可通过伯杰公式计算得出，其计算公式为B＝1+aμR·e^-bμr，a和b可参考《伯杰公式计算累积因子参数值》表得到；

μ为屏蔽物质的衰减系数，单位为cm^-1。它是基于宽束减弱规律计算的关键参数，可参考《不同介质中γ射线的先衰减系数》表获取；

r为屏蔽层的厚度，单位为cm；

n为钚材料中所含放射性核素的个数；

ε为放射性核素i中某一能量线的分支比。

2.如权利要求1所述的钚材料γ辐射场计算方法，其特征在于所述步骤三的未经过屏蔽层之前核素产生的γ吸收剂量率可根据高浓缩钚材料加工的形状，确定是否为点源、线状源、圆盘源、球面源、圆柱面源、球体源或无限大体积源，然后通过比释动能率计算公式得到；对于点源来说，可先计算出比释动能率，然后转化成空气吸收剂量率，其计算公式为A为源的活度(单位为Bq)，R为离源距离(单位为m)，Γ_k为比释动能率(单位为Gy·m²·Bq^-1·s^-1)。

3.如权利要求1或2所述的钚材料γ辐射场计算方法，其特征在于所述钚材料为核素钚239丰度大于90％的高浓缩钚材料。