[发明专利]一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法

权利要求书

1.一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据确定的核设施参数构建模型；

(2)导入核设施模型文件，构建源项模型的包围盒与四面体；

(3)计算扫描平面与四面体的边的交点，得到一系列平面三角形；

(4)将平面三角形离散成体素，并根据体素的属性值构建源项的体素模型；

(5)输入切割轨迹，并将切割轨迹转换为方程；

(6)根据方程组切割源项体素模型；

(7)压缩源项体素模型；

(8)用点核积分方法计算辐射场剂量。

2.根据权利要求1所述的一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于：所述的计算扫描平面与四面体的边的交点，得到一系列平面三角形包括，

对每个四面体沿着z方向扫描求交，以设定的体素宽度w为间距，得到一系列平面三角形，把四面体的四个顶点按照它们的z方向坐标大小排序，A点为z方向坐标最大的点，其次是B点，接着是C点，D点为z方向坐标最小的点，取A_z为A点的z方向坐标，D_z为D点的z方向坐标；扫描平面从z＝A_z开始沿z方向向下依次扫描，到z＝D_z结束。

3.根据权利要求1所述的一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于：所述的将平面三角形离散成体素，并根据体素的属性值构建源项的体素模型包括，

(4.1)对于x-y平面上任意一个三角形ABC，选取y方向为扫描方向，把三角形的三个顶点按照y方向的坐标排序，y值最大的为A点，y值最小的点为C点；扫描线从y＝m开始往下扫描，以设定的体素宽w为间距，扫描到y＝n为止，其中m为不大于y_A的最大整数，n为不小于y_c的最小整数；

(4.2)把平面三角形中所有的体素存入体缓存，根据同一个体素出现的次数确定该体素的属性值，体缓存的属性值记录体素出现的次数，所有属性值为奇数的体素，即为构成实体的体素。

4.根据权利要求1所述的一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于：所述的输入切割轨迹，并将切割轨迹转换为方程包括，

(5.1)选择切割对象，输入切割轨迹文件；

(5.2)程序根据输入的切割轨迹，将切割轨迹转换为方程组。

5.根据权利要求1所述的一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于：所述的根据方程组切割源项体素模型包括，

将源项模型的每个体素带入切割路径生成的方程组，如果方程大于等于0，该体素属于第一切割部分，否则该体素属于第二切割部分；根据判断方程组的大小，放射源的体素模型被分割为了两个部分。

6.根据权利要求1所述的一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于：所述的压缩源项体素模型包括，

设体素的压缩宽度为D，将源项体素模型的包围盒压缩为每个深层体素为D×D×D的深层体素模型，如果一个深层体素内的所有体素不都属于源项模型，则该深层体素不成立，否则该深层体素成立，源项模型最终被压缩为深层体素与体素共同构建成的体素模型。

7.根据权利要求1所述的一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于：所述的用点核积分方法计算辐射场剂量包括，

(8.1)导入源项体素作为放射源点核；

(8.2)计算放射源的通量率-剂量率转换因子，各屏蔽材料的线衰减因子及G-P拟合参数；

(8.3)计算点核到探测点的平均自由程及屏蔽层；

(8.4)计算累积因子；

(8.5)根据点核公式计算点核在探测点的剂量率；

(8.6)完成所有点核的计算，并将所有点核在探测点的剂量率求和；

(8.7)完成所有放射源计算，并将所有放射源在探测点的剂量率求和。

8.根据权利要求4所述的一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法，其特征在于：程序的切割轨迹采用G代码格式输入，使用的G代码如下：

G0：快速移动定位；

G1：直线切割；

G2：顺时针切割；

G3：逆时针切割；

M5：主轴停止。