卵石材料在中子场下的次级放射性分析

由中国科学院近代物理研究所负责设计和建设的加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)将建于广东省惠州市.作为一个核装置,CiADS在运行过程中会对环境造成次级放射性影响,因此评估CiADS对环境造成的次级放射性影响水平不仅对公众健康有重要意义,对屏蔽设计也具有一定的指导作用.利用241Am-Be中子源对兰州重离子加速器研究装置(HIRFL)附近的卵石材料进行了辐照实验,测量和分析了辐照后卵石样品内产生的24Na,54Mn,56Mn和27Mg的比活度等相关信息.通过对实验数据与利用蒙特卡罗程序Geant4模拟得到的各放射性核素比活度的比较,验证了Geant4模拟分析中子场下环境介质次级放射性这一方法的可靠性.进而利用Geant4模拟研究了CiADS质子加速器HEBT隧道底部屏蔽层外的中子能谱以及隧道底部屏蔽层外卵石层因中子活化产生的主要放射性核素的饱和比活度.分析结果表明,在合理的屏蔽设计条件下,CiADS运行期间泄露到屏蔽层外的中子活化环境中卵石材料造成的环境影响几乎可以忽略.