[发明专利]剂量场分析方法及其装置

权利要求书

1.一种剂量场分析方法，其特征在于，包括：

使用蒙特卡洛程序，计算三维网格（i）内放射性核素生成信息；

将所述生成信息转换成数值解析程序所需格式；

使用所述数值解析程序，计算放射性核素个数随时间的变化，得到三维网格（i）内衰变γ射线能谱和源强；和

将所得到三维网格（i）内衰变γ射线能谱和源强输入所述蒙特卡洛程序，计算出放射性核素的γ射线剂量场分布；

其中，网格（i）内总的放射性核素个数随时间的变化为在网格（i）内生成的放射性核素随时间的变化与由网格（i-1）流入网格（i）内的放射性核素随时间的变化之和，公式（1）如下：

（1）

其中，为某个网格对应的代号；

为网格（i）中某种放射性核素的个数；

为冷却剂通过网格（i）的时间；

为网格（i）中经中子辐照生成的核素的个数；

为由网格（i-1）流入网格（i）内的核素的个数；

为流过网格（i）的总质量流速份额；

为核素的衰变常数（1/s）；

t为时间（s），t=0时为反应堆开始启动；

在网格（i）内生成的放射性核素随时间的变化可表示为网格（i）中产生放射性核素对应的母核的核素的个数与网格（i）中核素与中子的平均反应率的乘积与修正后的网格（i）中经中子辐照生成的核素的个数之差，公式（2）如下：

（2）

为网格（i）中的冷却剂的流速（cm³/s）；

为网格（i）中冷却剂的体积（cm³）；

λ为核素的衰变常数（1/s）；

为网格（i）中核素与中子的平均反应率（（barn·n）/（cm²·s））；

为网格（i）中经中子辐照生成的核素的个数；

N为网格（i）中产生放射性核素对应的母核的核素的个数；

得到网格（i）内产生的放射性核素的个数后，网格（i）内放射性核素的活度浓度A（Bq）为核素的衰变常数与网格（i）中核素的个数的乘积，由公式（3）计算：

（3）

λ为核素的衰变常数（1/s）；

为网格（i）中随时间变化的核素的个数。

2.根据权利要求1所述的剂量场分析方法，其特征在于：

使用所述蒙特卡洛程序，计算x、y和z三个方向的三维网格（i）内中子通量和反应截面；

使用所述数值解析程序，计算放射性核素的积累和衰变过程。

3.根据权利要求1所述的剂量场分析方法，其特征在于：

使用所述数值解析程序，通过设定核素的成分、衰变特性、受辐照时间、衰变时间或者冷却剂在堆芯水池的流动特性中的至少一个进行计算。

4.根据权利要求1所述的剂量场分析方法，其特征在于，

使用蒙特卡洛程序计算三维网格（i）内放射性核素生成信息包括获取燃耗分区中的信息。

5.根据权利要求4所述的剂量场分析方法，其特征在于，使用蒙特卡洛程序计算三维网格（i）内放射性核素生成信息包括初始核密度信息和输出结果文件中的能谱通量、裂变反应率、裂变沉积能或者核素的核反应率中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的剂量场分析方法，其特征在于，将所述生成信息转换成数值解析程序所需格式包括采用直译式脚本语言。

7.根据权利要求1所述的剂量场分析方法，其特征在于，所述剂量场为深水池式低温供热堆三维剂量场。

8.根据权利要求7所述的剂量场分析方法，其特征在于，对所述深水池式低温供热堆辐射场的计算包括：反应堆水池的辐射场剂量计算、一回路与二回路换热工艺间辐射场计算、二回路与供热回路换热工艺间辐射场计算。

9.根据权利要求8所述的剂量场分析方法，其特征在于，在二回路中设置中子和γ射线探测器，当有中子泄漏进入时，使用蒙特卡洛程序计算二回路中水的活化。