Расчёта характеристик полей излучений

ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ

РАСЧЁТА ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЕЙ ИЗЛУЧЕНИЙ

I. ФАКТОРЫ НАКОПЛЕНИЯ

1. Изучить §§10.3 – 10.5 из гл. 10 «Защита от гамма-излучения» первого тома учебника [1], обратив особое внимание на основные определения и способ использования факторов накопления для расчёта гетерогенных композиций.

2. Получить вариант задания и выполнить его.

3. Представить достаточно подробный отчёт в письменном виде.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ ЗАДАНИЯ

С применением факторов накопления рассчитать плотность потока излучения в точке r_D от мононаправленного или точечного изотропного источника фотонов с энергией E Мэв (E = 4 МэВ или E = 1 МэВ) и интенсивностью q (фот./см²c или фот./с).

Точка r_D расположена на внешней поверхности двухслойной (Fe + H₂O) плоскопараллельной или сферической композиции, облучаемой фотонами (см. Рис. 1).

Толщины слоёв железа и воды – d_Fe и d_H2O соответственно.

Коэффициенты поглощения фотонов для материала слоёв:

µFe(4 МэВ) = 0.2603 см^-1; µH2O(4 МэВ) = 0.02724 см^-1;

µFe(1 МэВ) = 0.4867 см^-1; µ H2O(1 МэВ) = 0.04792 см^-1.

Рис. 1.1 Схемы композиций для расчёта плотности потока

ОБЩИЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Табл. 1.1 Факторы накопления для воды и железа (плоский мононаправленный источник)

	E, МэВ	µd
H2O	1.0	2.21	3.28	5.89	10.7	16.6	28.3
4.0	1.47	1.91	2.74	4.00	5.28	7.24
Fe	1.0	1.89	2.68	4.45	7.57	11.2	18.2
4.0	1.39	1.78	2.60	3.96	5.47	8.27

Табл. 1.2 Факторы накопления для воды и железа (точечный изотропный источник)

	E, МэВ	µd
H2O	1.0	2.13	3.71	7.85	16.8	28.2	51.9
4.0	1.59	2.18	3.37	5.18	7.01	10.1
Fe	1.0	2.19	3.58	7.00	13.6	21.9	38.8
4.0	1.45	1.95	3.03	4.90	7.10	11.1

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

Плотность полного потока излучения в точке может быть записана следующим образом:

(1.1)

где

µ d	– фактор накопления; – плотность потока нерассеянного излучения в точке , [ см^-2с^-1 ]; – коэффициент поглощения (сечение), [ см^-1 ]; – толщина слоя, [ см ].

Для многослойной композиции (см. Рис. 1.1) фактор накопления рассчитывается так:

, (1.2)

где B_n – фактор накопления для материала ‘n’ -го слоя (отсчёт от источника); N - число слоёв.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫЧИСЛЕНИЙ

1. Вычислить плотность потока нерассеянного излучения .

2. По таблице для факторов накопления, используя линейную интерполяцию, рассчитать фактор накопления B(E,µd) (формула 1.2).

3. По формуле (1.1) вычислить плотность полного потока излучения

ВАРИАНТЫ ЗАДАЧИ №1

ЗАДАЧА 1

Вариант 1

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 1.5×10⁵ d_Fe = 15.0 см d_H2O = 75.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 2

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 2.5×10⁶ d_Fe = 15.0 см d_H2O = 75.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 3

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 3.5×10⁷ d_Fe = 12.0 см d_H2O = 90.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 4

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 4.5×10⁸ d_Fe = 12.0 см d_H2O = 90.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 5

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 5.5×10⁹ d_Fe = 10.0 см d_H2O = 60.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 6

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 4.5×10⁹ d_Fe = 10.0 см d_H2O = 60.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 7

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 7.5×10¹⁰ d_Fe = 20.0 см d_H2O = 30.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 8

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 8.5×10¹⁰ d_Fe = 20.0 см d_H2O = 30.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 9

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 6.5×10¹⁰ d_Fe = 20.0 см d_H2O = 30.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 10

Геометрия: ПЛОСКОСТЬ Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 1.0×10¹⁰ d_Fe = 5.0 см d_H2O = 100.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 11

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 1.0×10¹⁰ d_Fe = 15.0 см d_H2O = 75.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 12

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 1.0×10¹⁰ d_Fe = 15.0 см d_H2O = 75.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 13

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 8.5×10¹⁰ d_Fe = 12.0 см d_H2O = 90.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 14

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 7.5×10¹⁰ d_Fe = 12.0 см d_H2O = 90.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 15

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 6.5×10¹⁰ d_Fe = 10.0 см d_H2O = 60.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 16

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 5.5×10⁹ d_Fe = 10.0 см d_H2O = 60.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 17

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 4.5×10⁸ d_Fe = 20.0 см d_H2O = 30.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 18

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 6.5×10⁸ d_Fe = 20.0 см d_H2O = 30.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 19

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 4 МэВ

Мощность источника q = 2.5×10⁶ d_Fe = 5.0 см d_H2O = 100.0 см

ЗАДАЧА 1

Вариант 20

Геометрия: СФЕРА Энергия фотонов 1 МэВ

Мощность источника q = 1.5×10⁵ d_Fe = 5.0 см d_H2O = 100.0 см

Дата добавления: 2015-09-29