編號(hào)：CYYJ03656
篇名：硼化鎢材料中子屏蔽性能及次級(jí)γ劑量產(chǎn)生的模擬研究
作者：池曉淼 韓毅 劉立業(yè) 陳法國(guó) 李國(guó)棟 沈華亞 楊明明 孫巖松
關(guān)鍵詞： 硼化鎢系化合物 GEANT4 中子吸收 次級(jí)γ射線
機(jī)構(gòu)： 中國(guó)輻射防護(hù)研究院 輻射安全與防護(hù)山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 對(duì)輻射防護(hù)材料硼化鎢的中子吸收和次級(jí)γ射線屏蔽性能進(jìn)行分析。采用Geant4程序,對(duì)材料厚度0~2 cm、能量為熱中子~20 MeV的入射中子進(jìn)行模擬分析。研究結(jié)果表明:(1)硼化鎢材料主要作用于熱中子~10-2 MeV中子的吸收屏蔽。由不同材料對(duì)應(yīng)的中子宏觀分出截面和材料密度可知,厚度一定時(shí),W2B5的中子吸收性能最優(yōu),質(zhì)量一定時(shí),WB4中子吸收性能最優(yōu)。以熱中子為例,W2B5材料的中子宏觀分出截面約為B203材料的8.67倍,是PB202屏蔽材料的40.59倍;(2)相比于傳統(tǒng)中子吸收材料,W-B系化合物在低能中子吸收方面優(yōu)勢(shì)更為顯著;(3)隨著入射中子能量的增大,次級(jí)γ劑量對(duì)總劑量的貢獻(xiàn)呈下降趨勢(shì);隨著硼化鎢材料厚度的增加,次級(jí)γ劑量對(duì)總劑量的貢獻(xiàn)不斷升高。為明確硼化鎢應(yīng)用場(chǎng)景及優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)中子源屏蔽裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考,具有實(shí)際的工程指導(dǎo)價(jià)值。
