[发明专利]一种同位素热源产生总剂量效应的分析方法

摘要

本发明公开了一种同位素热源产生总剂量效应的分析方法，针对目前无法获得同位素电源的γ射线产生的“总剂量～年”谱的问题，通过建立的模型，根据具体封装材料、同位素核燃料质量、距离同位素核燃料中心距离，可以反推实际应用下的γ射线产生的总剂量谱(总剂量～年的关系)，从估算航天器整个任务期的总剂量效应风险；通过模型对同位素电源的估算，避免对同位素放射性燃料的试验监测，简单易行，节省了试验经费和辐射风险，具有一定的经济意义以及工程设计的指导意义；本发明方法除了涉及核衰变的同位素电源，也适用于核裂变的核反应堆电源，能够解决空间核动力航天器中核电源产生总剂量效应的评估，具有一定的普适性。

主权项

1.一种同位素热源产生总剂量效应的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：/n确定同位素热源所辐射的γ射线的种类m，以及第i种γ射线的能量E_i和绝对强度k_i，其中，i＝1,2,...,m；/n确定同位素热源的屏蔽体包含的屏蔽材料层数n；/n则同位素热源发射的各种单能γ射线经过屏蔽体后的剂量公式为：/n /n其中，μ_en/ρ_en为接受辐射的半导体器件的质能吸收系数；φ₀为同位素热源发射的总粒子通量，为未知量；(μ/ρ)_i,j为第i种γ射线在第j种屏蔽材料下的质量减弱系数；ρ_j为第j种屏蔽材料的密度；d_j为第j种屏蔽材料的厚度；/n当所述屏蔽体为一种已知材料x时，获得同位素热源所辐射的γ射线经过该屏蔽材料x后的吸收剂量公式为：/n /n其中，ρ_x为屏蔽材料x的密度；d_x为屏蔽材料x的厚度；表示第i种γ射线在屏蔽材料x下的质量减弱系数；/n求公式(1)和(2)的比值：/n /n确定E_i、k_i、(μ/ρ)_i,j、ρ_j、d_j、ρ_x、d_x、的实际数值，以及屏蔽材料x的吸收剂量D_已知的实际数据代入到公式(3)中，得到同位素发射的各种单能γ射线经过屏蔽体后的剂量D_设计。/n