[发明专利]一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法

摘要

本发明公开了一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，属于核设施退役仿真领域。本发明包括在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出作为初始输入；读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；切割面近似；物体表面三角网格分割；剖面生成；采样生成点核；采用点核方法进行伽马辐射剂量计算。本发明依靠虚拟现实技术实现任意形状几何体和放射源在复杂切割操作下的自动建模，利用切割产物的网格模型和采样生成点核的方式进行剂量评估，使得虚拟现实模型与剂量计算相结合，计算过程更加灵活、高效。

主权项

1.一种放射源切割操作的辐射剂量计算仿真方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一 在三维建模软件中建立物体的三维几何模型并导出，作为初始输入；步骤二 读取物体三维模型文件，获取物体的网格模型；步骤三 切割面近似；查找包含切割轨迹的包围矩形并离散为网格，计算切割轨迹线与网格线的交点，相邻交点构成线段并以线段为边，按切割深度方向构建一系列矩形面，所有矩形面构成切割面的近似；步骤四 物体表面三角网格分割；步骤五 剖面生成；步骤六 采样生成点核；步骤七 采用点核方法进行伽马辐射剂量计算，采用点核方法进行辐射剂量计算，第一个切割产物产生的辐射剂量D的计算公式如下：式中，S为原始放射源强度；N1为第一个切割产物内的点核数量；N2为第二个切割产物内的点核数量；m为能量个数；E为光子能量；C为伽马光子辐射效应转换因子；B是累积因子，从ANSI/ANS‑6.4.3以及G‑P拟合公式获得；P(E)为放射源发射能量为E的光子概率；t是伽马光子从点核到探测点穿过所有屏蔽材料的平均自由程；ri是第i个点核到探测点的距离；式中，i空间区域编号；μi(E)为在能量为E时，光子在空间区域i的质量减弱系数；di为点核与探测点的连线在区域i中的几何距离。