含钍尾渣储存库中空气γ辐射剂量率模拟计算及防护研究

发布时间：2020-11-02 17:09

　　 钍是潜在的核能资源,具有重要的国家战略意义。钍资源储备在国内越来越得到重视,但目前尚无合理的处置方式。本文提出采用储存库的方式来存放稀土提炼产生的含钍尾渣,通过小型的尾渣放置实验,采用不同仪器测得实验数据,取样分析钍渣的成分、含水率等,以此为依据运用MCNP5建立储存库的数学模型,研究不同因素如含水率、密度、比活度等对空气γ辐射剂量率的影响,并与实际测量数据对比,对实验进行修正。在以小型尾渣桶模拟实验的基础上,对整个尾渣储存库进行大型蒙特卡洛模拟计算,最终得到含钍尾渣储存库储存库中的空气γ吸收剂量率,提出辐射防护措施。最终得到了以下研究成果:(1)分析了钍渣中放射性性元素的放射性元素的衰变平衡关系,并将放射性元素中的铀系和钍系根据衰变时间进行分组,将钍系分为Th-A、Th-B、Th-C三组,将铀系分为U-A、U-B、U-C三组。为了减少不必要的工作量,通过模拟计算得出,计算过程中可以忽略Th-A、U-A、U-C三组的空气γ吸收剂量率。(2)通过模拟计算,实验中四个含钍尾渣桶周围空气γ吸收剂量率的模拟值与实际测量值误差保持在15%以内,证明了采用MCNP5模拟尾渣库空气γ吸收剂量率是可行的。(3)分析了模拟过程中元素质量占比测量带来的误差影响,结果证明Ce、La、Nd、Pb、U、Zr等5种元素由于测量误差带来的模拟误差均在3%以内,Th元素模拟误差相对高一点,但也在5%以内,故采用x荧光法测量钍渣元素质量占比对于模拟结果几乎没有影响。(4)构建李储存库的数值模拟,建立了储存库的MCNP模型,并模拟计算了储存库满装钍渣和未满装钍渣的空气γ吸收剂量率,并提出辐射防护措施。
【学位单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TL72
【部分图文】：

研究技术路线图

图 3.1 蒙卡仿真软件3.1.2 MCNP5 对空间剂量的模拟MCNP 5 在模拟剂量问题时一般有两种方法:沉积能量法和通量法。沉积等，能量法:当射线粒子经过某区域时会在此区域中与内部粒子发生碰撞、

图 3.2 小型尾渣放置实验现场图（2）测量尾渣桶周围空气 γ 剂量率选取桶中距离地 30cm、45cm，分别距离桶壁 0cm、3cm、10cm、30cm、100cm、300cm 测量，选取测量值最大的距地距离测量。测量数值取桶周围两个不同的方
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本文编号：2867323