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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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基于蒙特卡罗方法的钢渣混凝土的中子屏蔽性能模拟
Simulation of Neutron Shielding Performance of Steel Slag Concrete Based on Monte Carlo Method
2023年第4期
钢渣混凝土;中子屏蔽;蒙特卡罗方法;屏蔽厚度;透射比;剂量当量率
Steel slag concrete; Neutron shielding; Monte Carlo method; Shielding thickness; Transmission ratio; Dose equivalent rate
2023年第4期
10.19761/j.1000-4637.2023.04.093.05
安徽省住房城乡建设科学技术计划项目(2020-YF40);合肥工业大学科技合作项目(W2018JSFW0289,W2021JSFW0252)。
高 鹏1,张俊杰1,王成刚1,李 斌2
1.合肥工业大学 土木与水利学院,安徽 合肥 230009;2.中国科学院 核能安全技术研究所, 安徽 合肥 230031

高 鹏1,张俊杰1,王成刚1,李 斌2

高鹏,张俊杰,王成刚,等.基于蒙特卡罗方法的钢渣混凝土的中子屏蔽性能模拟[J].混凝土与水泥制品,2023(4):93-97.

GAO P,ZHANG J J,WANG C G,et al.Simulation of Neutron Shielding Performance of Steel Slag Concrete Based on Monte Carlo Method[J].China Concrete and Cement Products,2023(4):93-97.

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摘   要:基于蒙特卡罗方法,采用FLUKA软件建立了中子源散射球壳和质子源入射水靶球壳数值模型,分析了不同厚度钢渣混凝土对不同能量等级和不同屏蔽角度中子射线的屏蔽能力,并与普通混凝土进行了对比。结果表明:随着屏蔽厚度的增加,混凝土对中子射线的屏蔽能力不断提升;混凝土对慢中子射线和中能中子射线的屏蔽效果优于快中子射线;钢渣混凝土对中子射线的屏蔽效果优于普通混凝土;屏蔽角度越大,使关注点剂量当量率满足规范要求的混凝土屏蔽厚度越小;用钢渣混凝土取代普通混凝土可显著减小材料的屏蔽厚度。 Abstract: The numerical models of neutron source scattering spherical shell and proton source incident water target spherical shell were established by FLUKA software based on Monte Carlo method. The shielding ability of steel slag concrete with different thickness to different energy neutron rays was analyzed and compared with ordinary concrete. The results show that with the increase of shielding thickness, the shielding ability of concrete on neutron rays is improved continuously. The shielding effect of concrete on slow neutron rays and intermediate neutron rays is better than that of fast neutron rays. The shielding effect of steel slag concrete is better than that of ordinary concrete. The larger the shielding angle, the smaller the concrete shielding thickness that makes the dose equivalent rate of the point of concern meet the specification requirements. Using steel slag concrete can significantly reduce the shielding thickness instead of ordinary concrete.
英文名 : Simulation of Neutron Shielding Performance of Steel Slag Concrete Based on Monte Carlo Method
刊期 : 2023年第4期
关键词 : 钢渣混凝土;中子屏蔽;蒙特卡罗方法;屏蔽厚度;透射比;剂量当量率
Key words : Steel slag concrete; Neutron shielding; Monte Carlo method; Shielding thickness; Transmission ratio; Dose equivalent rate
刊期 : 2023年第4期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2023.04.093.05
文章编号 :
基金项目 : 安徽省住房城乡建设科学技术计划项目(2020-YF40);合肥工业大学科技合作项目(W2018JSFW0289,W2021JSFW0252)。
作者 : 高 鹏1,张俊杰1,王成刚1,李 斌2
单位 : 1.合肥工业大学 土木与水利学院,安徽 合肥 230009;2.中国科学院 核能安全技术研究所, 安徽 合肥 230031

高 鹏1,张俊杰1,王成刚1,李 斌2

高鹏,张俊杰,王成刚,等.基于蒙特卡罗方法的钢渣混凝土的中子屏蔽性能模拟[J].混凝土与水泥制品,2023(4):93-97.

GAO P,ZHANG J J,WANG C G,et al.Simulation of Neutron Shielding Performance of Steel Slag Concrete Based on Monte Carlo Method[J].China Concrete and Cement Products,2023(4):93-97.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:基于蒙特卡罗方法,采用FLUKA软件建立了中子源散射球壳和质子源入射水靶球壳数值模型,分析了不同厚度钢渣混凝土对不同能量等级和不同屏蔽角度中子射线的屏蔽能力,并与普通混凝土进行了对比。结果表明:随着屏蔽厚度的增加,混凝土对中子射线的屏蔽能力不断提升;混凝土对慢中子射线和中能中子射线的屏蔽效果优于快中子射线;钢渣混凝土对中子射线的屏蔽效果优于普通混凝土;屏蔽角度越大,使关注点剂量当量率满足规范要求的混凝土屏蔽厚度越小;用钢渣混凝土取代普通混凝土可显著减小材料的屏蔽厚度。

Abstract: The numerical models of neutron source scattering spherical shell and proton source incident water target spherical shell were established by FLUKA software based on Monte Carlo method. The shielding ability of steel slag concrete with different thickness to different energy neutron rays was analyzed and compared with ordinary concrete. The results show that with the increase of shielding thickness, the shielding ability of concrete on neutron rays is improved continuously. The shielding effect of concrete on slow neutron rays and intermediate neutron rays is better than that of fast neutron rays. The shielding effect of steel slag concrete is better than that of ordinary concrete. The larger the shielding angle, the smaller the concrete shielding thickness that makes the dose equivalent rate of the point of concern meet the specification requirements. Using steel slag concrete can significantly reduce the shielding thickness instead of ordinary concrete.

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(1)混凝土对中子射线的屏蔽能力随着屏蔽厚度的增加而提升,此外,混凝土对不同能量等级中子射线的屏蔽效果不同,具体表现为对慢中子射线和中能中子射线的屏蔽效果优于快中子射线。
(2)根据相关规范对剂量当量率限值的要求,屏蔽角度越大,混凝土所需的屏蔽厚度越小。
(3)钢渣混凝土对中子射线的屏蔽效果优于普通混凝土,用钢渣混凝土取代普通混凝土可显著减小材料的屏蔽厚度。

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高鹏,张俊杰,王成刚,.基于蒙特卡罗方法的钢渣混凝土的中子屏蔽性能模拟[J].混凝土与水泥制品,2023(4):93-97.

GAO P,ZHANG J J,WANG C G,et al.Simulation of Neutron Shielding Performance of Steel Slag Concrete Based on Monte Carlo Method[J].China Concrete and Cement Products,2023(4):93-97.

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