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GBT 39325-2020 超导回旋质子加速器辐射屏蔽规范.pdf6.5次级中子源项估算
能量为70MeV～1000MeV的质子打击中等或高原子序数材料的次级中子产额Q（E)按公式（1) 估算：
Q(E) = 6 × (E/E。)0.63 × [1 e3.6X(E/Ee)1.6
式中： Q（E）一一次级中子产额，无量纲； E 一人射质子能量，单位为兆电子伏（MeV）； E。 基准能量，1000MeV。 次级中子的发射并不是各向同性的DB22T 3143-2020 东北冷涡活动强度监测规范，距离打靶位置1m处，次级中子注量Φ（E，の）沿角度的分布 按公式（2）估算：
Φ(E,0)=CX (0/0.+40//E/E.）
H(E,0)=C X (0/8.+40//E/E.）
6.6屏蔽墙体后中子剂量率估算
Hp=H。×10×()
Hp 屏蔽墙体后点P的中子剂量率，单位为希沃特每小时（Sv/h）； H。 次级中子剂量率，单位为希沃特每小时（Sv/h）； df 屏蔽墙体的有效厚度，有效厚度df与墙体厚度d，的关系为df=d,/cosα，单位为厘米 (cm); TVL 一 屏蔽材料的十分之一值层，单位为厘米（cm）； 广 单位距离，1m； 广P 靶点到P点的距离，单位为米（m）。 注：一般地，某处剂量率与该位置和辐射源距离的平方相关，即指数数值为2。本式中，该指数数值取1.5，目的是 为了保守估计房间墙体内壁对中子的反射作用。
图1屏蔽墙体的示范性
GB/T 393252020
TVL的值与屏蔽材料、质子能量、次级中子出射方向与质子束流入射方向的相对角度有关，按公 武（6）估算：
6.7天空散射中子剂量率估算
中子穿过机房屋顶，在大气的散射作用下，会反射到地面，对附近公众成员产生辐射。天空散射 I量率按公式（7）估算：
kq (b +r)
6.8穿墙通道中子剂量率估算
质子束与屏散墙体平行时，未被屏蔽的次级中子进人穿墙通道，并沿通道方向发生多次散射。 屏蔽墙体中穿墙通道（见图2）的屏蔽透射因子TFw按公式（8）估算：
TFW 屏蔽墙体中穿墙通道的屏蔽透射因子，无量纲； 0M 穿墙通道入口处，次级中子出射方向与质子束人射方向的相对最大角度，单位为度（）； 常数，数值为65°； d2 墙体厚度，单位为米（m）； A 通道截面积，单位为平方米（m）。 注：公式（8)适用于0m=［20°，70°]：当9m<20°时，按20°计算；当m>70°时，次级中子可以经过通道而剂量不被减 弱，此种情况需要采用迷道结构实现辐射屏蔽
TFW 屏蔽墙体中穿墙通道的屏蔽透射因子，无量纲； 0 穿墙通道入口处，次级中子出射方向与质子束人射方向的相对最大角度，单位为度（）； 常数，数值为65°； d2 墙体厚度，单位为米（m）； A 通道截面积，单位为平方米（m）。 注：公式（8)适用于0m=［20°，70°]：当9m<20°时，按20°计算；当m>70°时，次级中子可以经过通道而剂量不被减 弱，此种情况需要采用迷道结构实现辐射屏蔽
GB/T39325—2020说明：靶点：质子束人射方向；9次级中子出射方向与质子束流人射方向的夹角；墙体厚度；A通道截面积。图2屏蔽墙体穿墙通道的示范性描述屏蔽墙体穿墙通道出口处剂量率按公式（9）估算：Hw=HwXTFw.(9)式中：通道出口截面位置的剂量率，单位为希沃特每小时（Sv/h）；Hw——通道人口截面位置的剂量率，单位为希沃特每小时（Sv/h)；穿墙通道的屏蔽透射因子，无量纲。6.9迷道中子剂量率估算迷道式辐射防护结构由多条边组成（见图3），每条边互相垂直，通过迷道墙体的散射作用有效屏蔽中子辐射，迷道的屏蔽透射因子TFL按公式（10）估算：说明：P:迷道人口位置；P.迷道出口位置；第i段迷道的长度，=1、2、3，图3三段式迷道示例
FL = X" 10
式中： 迷道的屏蔽透射因子，无量纲； S 中子散射系数，取0.7； 71 一迷道的总段数； 1 一第i段迷道的长度，单位为米（m)； A; —一第i段迷道的截面积，单位为平方米（m²）。 经迷道减弱后的中子剂量率按公式(11)估算
TFL 迷道的屏蔽透射因子，无量纲； S 中子散射系数，取0.7； 71 一迷道的总段数； ; 一第i段迷道的长度，单位为米（m)； A; ——第i段迷道的截面积，单位为平方米（m²） 经迷道减弱后的中子剂量率按公式（11)估算：
H。L—迷道出口截面位置的剂量率，单位为希沃特每小时（Sv/h）； H———迷道入口截面位置的剂量率，单位为希沃特每小时（Sv/h）； TF，一迷道的屏蔽透射因子，无量纲
H.. = H. X TF
5.10.1在屏蔽结构设计计算时，应考虑计算过程的不确定度，必要时采取安全系数。 6.10.2宜开展蒙特卡罗方法计算，验证屏蔽设计方案。采用蒙特卡罗方法进行计算时，应使用正确的 几何模型，准确定义初级质子束或次级中子源、屏蔽材料的密度和元素组成；模拟计算中，中子注量与剂 量转换系数采用GBZ/T202一2007给出的值， 6.10.3质子加速器辐射屏蔽估算实例参见附录C
H≤ H "XUXT
表A.1不同场所的居留因子的推荐值
GB/T39325—2020
B.1不同材料对中子的TVL。值
同材料对中子的TVL，
人射质子能量为1000MeV时，不同材料对次级中子的TVL。值见表B.1。
附录B （资料性附录） 辐射屏蔽估算所需数据
表B.1不同材料对次级中子的TVL。值
B.2射入天空的中子数
GB/T 39325—2020B.3空气对中子的有效衰减长度空气对中子的有效衰减长度与中子最高能量的关系见图B.1。1 00080040020010103104中子最高能量E./MeV注：取自参考文献[3]。图B.1空气对中子的有效衰减长度与中子能量关系12
附 录 C （资料性附录） 质子加速器辐射屏蔽估算实例
C.2屏蔽墙体后中子剂量率、墙体厚度
GB/T 393252020
墙体厚度估算方法一：初步设置混凝土墙体厚度d，=300cm，α=0°df=300/cos（0）=300cm，此 时点P的中子剂量率H，为
小于该点的剂量率参考控制水平H。，即厚度为400cm混凝土墙体厚度满足屏蔽需求 墙体厚度估算方法二：设屏蔽体厚度为d时，根据公式（5)可以得到公式：
Ho d ≥ TVL× lg X cos(α) H
≥ TVL × lg X cos(α)=108×lg 0.27 Xcos(0°)=381.61cm A
因此GB/T 38329.2-2021 港口船岸连接 第2部分：高压和低压岸电连接系统 监测和控制的数据传输，满足屏蔽要求的混凝土墙体最小厚
根据图B.1,入的取值为460m，对于r=11m处：
C.4穿墙通道中子剂量率
设已给定： 1）墙体厚度为D=2m； 2）穿墙通道的截面积A=0.04m²（0.2m×0.2m），通道入口与质子束流人射方向的最大夹 0M=45°;
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QBSK 0001S-2011 玛咖酒经过迷道减弱后的中子剂量率H。为 iL = H. Y TE. =2
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