14 屏蔽计算
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放射防护屏蔽计算放射防护屏蔽计算是在进行放射性物质使用、储存、处理和运输等工作时,为保护工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过计算辐射源的辐射强度、辐射类型和工作场所的防护要求,确定必要的屏蔽材料和厚度,以达到合理的防护效果。
第一步:确定辐射源的辐射强度和辐射类型。
不同的放射性物质产生的辐射类型不同,常见的辐射类型有α射线、β射线和γ射线。
根据辐射源的性质和辐射强度,确定屏蔽计算的基本参数。
第二步:确定工作场所的防护要求。
根据放射源的特性和工作场所的需求,确定防护目标,包括辐射剂量限值、剂量当量和辐射源与人员之间的距离等。
第三步:选择合适的屏蔽材料和厚度。
根据辐射类型和防护要求,选择适合的屏蔽材料和屏蔽厚度。
不同的辐射类型对应不同的屏蔽材料,比如α射线可以通过纸张或衣物屏蔽,而γ射线则需要使用厚重的铅或混凝土等材料进行屏蔽。
第四步:进行屏蔽计算。
根据所选的屏蔽材料和厚度,计算屏蔽材料对辐射的吸收率和透射率。
吸收率表示屏蔽材料吸收辐射的能力,透射率表示辐射穿过屏蔽材料的能力。
根据屏蔽计算公式,计算出所需的屏蔽厚度。
第五步:验证屏蔽效果。
通过实际测量和监测,验证所选择的屏蔽材料和厚度的有效性,保证工作场所的辐射水平符合防护要求。
放射防护屏蔽计算是一项复杂的工作,需要具备辐射防护的专业知识和技能。
同时,也需要考虑到工作场所的实际情况、操作方式和工作时间等因素,综合考虑屏蔽材料和厚度的选择。
定期的屏蔽效果评估和设备保养也是放射防护屏蔽计算的重要内容。
总之,放射防护屏蔽计算是为了保障工作人员和周围环境的安全而进行的一项重要工作。
通过科学合理地选择屏蔽材料和厚度,确保工作场所辐射水平符合防护要求,从而有效降低辐射对人体的危害。
屏蔽计算资料屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法4.4.1.1屏蔽评价原则(1)根据国家标准规定,对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量,以确保可靠的正常运行。
(2)在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时,对泄漏X射线的能量,按原初辐射能量计算;对散射X射线,四周墙体(包括防护门)按有用线束90°散射计算,对天花板取90°散射X射线计算。
(3)同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度,若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时,则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法(1)原初X射线屏蔽计算(主防护体的屏蔽厚度计算)按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U(1)式中:B p——屏蔽墙最大允许透射量,mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值,mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离,m;W——周工作负荷,mA·min·wk-1;U——使用因子;T——居留因子。
计算出B p后,取负对数(-logB p),得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT,查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度,可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》(2)散射X射线屏蔽计算(副防护体屏蔽厚度计算)散射X 射线的透射量B s 按下式计算:B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) (2)式中 :B s ——屏蔽墙最大允许透射量,mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值,mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离,m ; d 2——散射点至计算点的距离,m ;α——反散射因子, 90°散射角可取0.07%; A ——散射表面面积,m 2;W 、T 、H 的含义与公式(1)相同。
1.单向覆盖系数的计算编织密度单向覆盖系数金属丝直径每锭根数编织节距锭子总数屏蔽层直径线芯直径K%Kf d n L m D D 0830.58910.1561716.00 5.60 5.30 3.1按编织角计算金属丝重量根数金属丝直径交叉系数编织角1/2锭数材料密度W Cu n d k SIN θa r 19.68120.10 1.020.6988.89金属丝重量根数金属丝直径交叉系数编织角1/2锭数材料密度W CCAM n d k SIN θa r 4.5340.13 1.020.698 3.63金属丝重量线芯直径金属丝直径交叉系数材料密度W Cu D 0d k r 7.87 2.790.10 1.028.89金属丝重量线芯直径金属丝直径交叉系数材料密度W CCAM D 0d k r 4.67 3.080.13 1.02 3.634.金属丝根数的计算n=[3.14(D0+2d)*Kf*sin θ]/ad金属丝根数线芯直径金属丝直径单向覆盖率编织角1/2锭数n D 0d Kf 45.00a 4 2.550.100.550.718 5.扁型线芯金属丝根数的计算n=[3.14(D0+2d)*Kf*sin θ]/ad 金属丝根数相当线芯直径金属丝直径单向覆盖率编织角1/2锭数线芯周长绝缘外径n Dx d Kf 45.00a c d04 2.550.100.550.7188.02 1.56二.SYV同轴电缆参数计算(GB/T14864-1993)1.单向覆盖系数的计算编织密度填充系数股宽度金属丝直径拼股数编织节距锭子总数平均直径K%Kt W dw N L n D 890.66120.960.12816.816.00 5.122.编织密度K=(2Kf+Kf 2)*100%单向覆盖系数Kf 0.59 Kf=(mnd/2L)[1+(L/3.14D)2)1/2 W=3.14*d 2*a*n*k*r/2sin θ3.2按单向覆盖系数计算W=(D 0+2d)d*Kf*k*r*3.14*3.14/2单向覆盖系数Kf 0.59一.RVVP屏蔽软电缆参数的计算(JB8734-1998)Kf=(mnd/2L)[1+(L/3.14D)2)1/2 2.编织密度K=(2Kf+Kf 2)*100%3.金属丝重量的计算平均周长C 正切值θ正弦值17.590.7744.020.69纵包铝箔外径平均周长D3C θ4.8816.080.7643.74编织角编织角。
屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法4.4.1.1屏蔽评价原则(1)根据国家标准规定,对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量,以确保可靠的正常运行。
(2)在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时,对泄漏X射线的能量,按原初辐射能量计算;对散射X射线,四周墙体(包括防护门)按有用线束90°散射计算,对天花板取90°散射X射线计算。
(3)同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度,若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时,则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法(1)原初X射线屏蔽计算(主防护体的屏蔽厚度计算)按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U(1)式中:B p——屏蔽墙最大允许透射量,mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值,mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离,m;W——周工作负荷,mA·min·wk-1;U——使用因子;T——居留因子。
计算出B p后,取负对数(-logB p),得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT,查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度,可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》(2)散射X射线屏蔽计算(副防护体屏蔽厚度计算)散射X 射线的透射量B s 按下式计算: B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) (2)式中 :B s ——屏蔽墙最大允许透射量,mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值,mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离,m ; d 2——散射点至计算点的距离,m ; α——反散射因子, 90°散射角可取0.07%; A ——散射表面面积,m 2;W 、T 、H 的含义与公式(1)相同。
14 MeV快中子照相准直屏蔽系统的设计与优化王捷;李雅男;李桃生;王永峰【摘要】基于强流氘氚中子源科学装置HINEG设计了一套快中子照相准直屏蔽系统.采用中子输运设计与安全评价软件系统SuperMC和ENDF/B-Ⅶ.0数据库计算了准直中子束的中子能谱及注量率、γ射线能谱及注量率、直射中子注量率与γ射线注量率比值(φd/φr)、直射与散射中子注量率比值(φd/φs)、准直束中子注量率的不均匀度等特性参数,并采用MCNP5程序进行了对比验证.研究了准直屏蔽系统的内衬材料、尺寸等对特性参数的影响规律,并通过优化获取了最优设计方案.计算结果显示,在同等计算条件下,SuperMC计算结果与MCNP计算结果相对偏差小于1%,准直屏蔽系统的φd/φr为50.1,φd/φs为5.7,在φ30 cm视野范围内的中子注量率为4.80×107 cm-2·s-1,其中直射中子注量率为4.09×107 cm-2·s-1,中子注量率不均匀度为5.8%,满足快中子照相对准直束特性参数的要求.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2019(053)006【总页数】7页(P1105-1111)【关键词】快中子照相;准直屏蔽系统;中子源;SuperMC;MCNP【作者】王捷;李雅男;李桃生;王永峰【作者单位】中国科学院核能安全技术研究所,中子输运理论与辐射安全重点实验室,安徽合肥230031;中国科学技术大学,安徽合肥 230026;中国科学院核能安全技术研究所,中子输运理论与辐射安全重点实验室,安徽合肥230031;中国科学院核能安全技术研究所,中子输运理论与辐射安全重点实验室,安徽合肥230031;中国科学院核能安全技术研究所,中子输运理论与辐射安全重点实验室,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TL99快中子照相是一种优良的无损检测技术,与X射线、热中子照相等具有互补性。
电路法计算屏蔽效能一般来说,有三种方法可以用来计算屏蔽体屏蔽效能:1.传输线方法2.电路方法3.波导法传输线方法是以平面电磁波通过一个薄片或者无限延伸的薄片的传播方程和传输线方程之间的差异为基础。
最初,这种方法适用于外壳的尺寸比波长大得多,屏蔽壳和源之间的距离相对很大的情况下。
后来,有人将此法应用到源和屏蔽壳距离很近或者波长比屏蔽壳的尺寸大的情况,但是这种情况下的结果不太可靠,经常出现过估计。
尤其是当考虑低频区域内的金属薄屏蔽壳的屏蔽效果时,由于此时屏蔽壳的尺寸比波长要小,源的距离比较大。
电路方法同理论解的结果很吻合,无论是在稳态还是暂态激励的情况下。
电路方法的一个重要方面就是它考虑屏蔽外壳的整体几何尺寸。
例如:在低频情况下,用电路方法表明一个屏蔽壳对平面波的屏蔽效能不仅是壳壁材料和壁厚度的函数,也是屏蔽壳整体尺寸的函数。
另一方面,同电路方法和其他方法相比较,传输线方法仅仅考虑屏蔽壳的材料和壁厚度,这通常会导致平面波的屏蔽效能计算偏大。
电路方法有低频和高频近似公式。
对于典型的薄壁型屏蔽外壳置于低频交流磁场比如elf频带或者更高频带,使用低频近似公式是比较合理的。
1.低频屏蔽问题的定性分析通常,有必要考虑任意类型的电磁波施加在屏蔽壳的情况,但是,为了简化处理,仅仅考虑平面波作为入射波。
当屏蔽壳的结构尺寸远远小于波长的时候,入射波基本是散射的。
电场的高阻抗作用和磁场的低阻抗作用将分别对待,。
在屏蔽壳表面上的电场和磁场分布将根据散射理论或者简单的准静态场原理来处理。
一旦外部场的分布求得,内部场的解就能计算出来。
如图一,静电场施加在一个盒子上,外部场认为是均匀的。
盒子表面感应的电荷和电场线如图所示:每一根场线均起止于一个感应电荷。
由于在盒子的内部没有未中和的电荷,因此电场不能透入到盒子内部。
让电场随时间而变化,将会有能量耦合进屏蔽层内部。
电荷将会重新分布,造成电流在盒子的上边缘和下边沿之间流动。
电流流动引起盒子上下部分之间的电压降。
屏蔽计算资料: 一、X射线探伤机房4.4屏蔽设计的核实与评价4.4.1评价方法4.4.1.1屏蔽评价原则(1)根据国家标准规定,对源的设计、建造和运行中留有足够的安全裕量,以确保可靠的正常运行。
(2)在对四周墙体、天花板的屏蔽厚度计算时,对泄漏X射线的能量,按原初辐射能量计算;对散射X射线,四周墙体(包括防护门)按有用线束90°散射计算,对天花板取90°散射X射线计算。
(3)同一屏蔽体按泄漏辐射和散射辐射分别计算屏蔽厚度,若两者的厚度相差不到一个1/10值衰减层厚度时,则在其中较厚的一个厚度上再加一个半值层厚度。
4.4.1.2辐射屏蔽的计算方法(1)原初X射线屏蔽计算(主防护体的屏蔽厚度计算)按下式计算最大允许透射量B pp 2B=H×dW×T×U(1)式中:B p——屏蔽墙最大允许透射量,mSv·m*m·mA-1·min-1;H——周剂量约束值,mSv·wk-1;d——焦点至计算点的距离,m;W——周工作负荷,mA·min·wk-1;U——使用因子;T——居留因子。
计算出B p后,取负对数(-logB p),得出相应1/10值(TVT)层厚度个数N TVT,查相应能量的X射线在混凝土和铅的1/10值层厚度,可计算原初X射线屏蔽厚度。
《放射物理与防护》(2)散射X射线屏蔽计算(副防护体屏蔽厚度计算)散射X 射线的透射量B s 按下式计算: B s =H ·(d 1d 2)2/(αWAT) (2) 式中 :B s ——屏蔽墙最大允许透射量,mSv ·mA -1·min -1; H ——周剂量约束值,mSv ·wk -1;d 1——电子靶到散射表面的最近距离,m ; d 2——散射点至计算点的距离,m ; α——反散射因子, 90°散射角可取0.07%; A ——散射表面面积,m 2;W 、T 、H 的含义与公式(1)相同。
大型零磁装置屏蔽系数的计算方法孙芝茵;李立毅;潘东华;刘添豪;Peter Ferlinger【摘要】零磁装置屏蔽外界磁场以实现极端微弱磁场环境,由于其边角、孔洞、缝隙等非理想因素,屏蔽特性难以准确预估.大型零磁装置整体尺寸在米级,而屏蔽材料的厚度只有毫米级,采用常规有限元方法将不可避免地遇到剖分问题.该文提出针对静态磁场屏蔽和交变磁场屏蔽的改进有限元计算方法,采用两种薄层等效边界条件计算屏蔽层内外的磁场变化.通过与理想屏蔽体的理论分析结果进行对比,验证了该等效边界的有效性.基于该方法可进行多层屏蔽的优化设计、分析孔洞对屏蔽系数的影响规律.结合德国慕尼黑工业大学最新建设的零磁装置,通过屏蔽系数的测量实验,验证了该计算方法的有效性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2018(033)019【总页数】8页(P4450-4457)【关键词】近零磁场;微弱磁场;磁屏蔽;屏蔽系数【作者】孙芝茵;李立毅;潘东华;刘添豪;Peter Ferlinger【作者单位】哈尔滨工业大学空间基础科学研究中心哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学空间基础科学研究中心哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学空间基础科学研究中心哈尔滨 150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨 150001;慕尼黑工业大学物理系慕尼黑 D-85748【正文语种】中文【中图分类】TM15零磁装置可实现近零磁场环境,在前沿科学、航天国防等方面都具有独特的应用[1],如基于反物质探测背景的微观粒子固有的电偶极矩的探测[2,3]、空间磁场探测[4]、生物磁图[5,6]等。
我国在国家重大科技基础设施项目中部署了“空间环境地面模拟装置”的建设任务,其中包含模拟空间磁场的内容,即在地磁场和各类磁场干扰条件下,实现近零磁场环境,进而模拟空间微弱磁场。
近零磁装置的一个主要评价指标是屏蔽系数,采用屏蔽前后磁场强度或磁感应强度的比值或其dB值表示。