Am-Be中子源屏蔽优化设计的蒙特卡罗模拟研究

发布时间：2018-09-14 11:30

【摘要】：用低密度富氢材料作为~(241)Am-Be中子源防护罐屏蔽材料,防护罐尺寸大,屏蔽效率低,不利于现场测井作业。利用蒙特卡罗模拟方法,分别计算多种屏蔽材料对中子的慢化效果,优化设计了中子屏蔽效果好、相对轻便的防护罐。模拟结果得到:针对石油测井常用的18 Ci~(241)Am-Be中子源屏蔽罐,内层选用钨作为高能快中子的慢化层,厚度取13 cm;外层选用硼聚乙烯作为较低能量快中子慢化和热中子吸收层,厚度取18 cm。防护罐整体尺寸为?62 cm×62 cm,体积0.187 m~3,质量430 kg,比传统石蜡罐直径和重量约小一半,屏蔽罐外辐射剂量率小于0.025 m Sv·h~(-1),符合辐射防护标准要求。
[Abstract]:Low density hydrogen rich material is used as shielding material for ~ (241) Am-Be neutron source protection tank, which is large in size and low in shielding efficiency, which is not conducive to field logging operation. Monte Carlo simulation method is used to calculate the neutron slowing effect of various shielding materials, and the neutron shielding tank with good neutron shielding effect is optimized and designed. The simulation results show that for the 18 Ci~ (241) Am-Be neutron source shielding tank commonly used in petroleum logging, tungsten is chosen as the moderating layer of high energy fast neutron in the inner layer and boron polyethylene is chosen as the lower energy fast neutron moderating and thermal neutron absorption layer in the outer layer of 13 cm;. Thickness of 18 cm. The overall size of the protective tank is 0.187 mm2 / 3 in volume of 62 cm 脳 62 cm, and the mass of 430kg, is about half of the diameter and weight of the conventional paraffin tank. The radiation dose rate outside the shielding tank is less than 0.025 m Sv h-1, which meets the requirements of radiation protection standard.
【作者单位】： 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.41374125,41574119) 国家重大油气专项(No.2011ZX0520-002) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(14CX05011A,15CX06008A)
【分类号】：O571.53

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本文编号：2242584