CSNS简化版实验缪子源的辐射和屏蔽设计

作     者：张刚 敬罕涛 朱东辉 周路平 陈裕凯 穆奇丽 吴青彪 ZHANG Gang;JING Hantao;ZHU Donghui;ZHOU Luping;CHEN Yukai;MU Qili;WU Qingbiao

作者机构：中国科学院高能物理研究所北京100049 散裂中子源科学中心东莞523803 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2021年第44卷第9期

页      码：60-67页

摘      要：中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)是一台基于散裂反应的大型多学科研究平台,于2018年8月竣工并正式运行。实验缪子源(ExperimentalMuonSource,EMuS)是CSNS未来规划建设的重要研究平台之一,其束流打碳靶能量为1.6 GeV、功率为20 kW。为了确保辐射安全要求,应用蒙特卡罗模拟软件FLUKA对该装置的瞬发辐射和剩余辐射进行了计算分析,以剂量限值进行了屏蔽优化设计。计算结果显示:靶区、准直区、垃圾桶和缪子输运线等辐射核心区域屏蔽体外部具有低的剩余辐射;内部设备,如碳靶、磁铁等,以及高能质子输运线真空管道活化严重,具有较高的剩余辐射,未来的维护升级需考虑远程操作方案和严格控制维护时间,以确保工作人员安全。FLUKA计算结果与Moyer模型半经验公式的计算结果基本一致,表明装置的屏蔽可以满足瞬发辐射防护要求。高能质子束轰击碳靶后的废质子束通量约1012 cm^(−2)∙s^(−1),利用此条件可以考虑建设质子辐照实验平台以及中子辐照实验平台,并对辐照位置的本底进行计算和研究。

主 题 词：高能质子束 瞬发辐射 剩余辐射 屏蔽 Moyer模型 辐照实验平台 

学科分类：082704[082704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0827[工学-食品科学与工程类] 0703[理学-化学类] 1009[医学-法医学类] 0702[理学-物理学类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11889/j.0253-3219.2021.hjs.44.090501

馆 藏 号：203104869...