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D-D中子发生器防护的MCNP模拟

作 者: 李向龙
导 师: 刘林茂
学 校: 东北师范大学
专 业: 粒子物理与原子核物理
关键词: D-D中子发生器 辐射 防护材料 MCNP模拟
分类号: O571.53
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 193次
引 用: 3次
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内容摘要


中子元素分析广泛应用于煤炭在线分析、石油测井等行业中,取得了显著的经济和社会效益。采用中子发生器节约成本,而且准确率高,并且其易于控制的特点也是其它中子源所不具有的,但同时产生的中子对人体组织具有一定的危险性,中子辐照长时间的累积可以造成机体病变,从使用和安全角度出发,本文对中子和中子源,中子防护原则与辐射防护剂量标准做了介绍,对文章中涉及的MCNP程序进行了简要说明,重点介绍了MCNP模型建立和结果分析。通过以水和聚乙烯作为中子防护材料试验,建立了几何模型和MCNP的计算模型,经过对防护材料模拟计算结果分析,找到了D-D中子发生器输出的2.5MeV中子的最佳的防护界限,以此为依据指导了具体试验,制作的中子水泥元素分析仪防护体体积最小,重量最轻,造价最经济,同时对测量结果不会产生影响,达到安全防护的目的。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-7
引言  7-8
第一章 中子与中子源  8-15
  第一节 中子的产生  8
  第二节 中子源的种类  8-9
  第三节 D-D 中子发生器的结构  9-10
  第四节 中子发生器产额的角度分布及能量分布  10-15
    1. D-D 和D-T 中子发生器中子产额的角度分布  10-13
    2. D-D 和D-T 中子发生器产生的中子能量分布  13-15
第二章 中子防护原则与辐射防护剂量标准  15-19
  第一节 中子防护的原则  15-17
    1. 中子与不同物质相互作用的特点与屏蔽方法  15
    2. 中子防护的原则  15-17
  第二节 辐射防护剂量标准  17-18
  第三节 中子水泥元素分析装置防护的原则  18-19
第三章 蒙特卡罗(Monte Carlo)方法  19-26
  第一节 Monte Carlo 方法简述  19-20
  第二节 粒子在介质中输运的 Monte Carlo 模拟  20-23
    1. 单个粒子的随机模拟  20
    2. 中子在介质中输运的Monte Carlo 方法模拟  20-23
  第三节 源的设置与结果的记录以及误差估计  23-24
  第四节 MCNP 效率因素和减小方差的技巧  24-26
第四章 模型建立及模拟计算  26-32
  第一节 模型内容的确立  26
  第二节 建立几何模型  26-27
  第三节 MCNP 的计算模型  27-28
  第四节 INP 文件  28-32
第五章 数据处理及结果分析  32-39
  第一节 利用 MCNP 模拟水作为防护材料的数据处理  32-34
  第二节 利用 MCNP 模拟聚乙烯作为防护材料的数据处理  34-35
  第三节 对比模拟两种防护体的数据分析  35-36
  第四节 水作为防护体的实验数据及结果分析  36-39
结论  39-40
参考文献  40-42
致谢  42

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 原子核物理学、高能物理学 > 原子核物理学 > 中子物理 > 中子源和中子探测器
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