XG-Ⅲ装置ps激光束线所致感生放射性评估研究

WEI Shuoyang,QIU Rui,YANG Bo,SONG Honghu, ZHOU Shengsheng,ZHANG Zhimeng,ZHOU Weimin,MA Chi,ZHANG Hui,LI Junli

Atomic Energy Science and Technology（2021）

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摘要

利用PIC与蒙特卡罗模拟方法对XG-Ⅲ装置在ps激光束线驱动的X射线源和中子源等多种工作模式下进行了剂量学评估,使用PIC模拟确定了高能电子源项后,将其作为蒙特卡罗软件FLUKA的输入数据,通过模拟计算得到了不同靶材在实验结束后不同时刻的感生放射性核素活度及在靶周围所致的剂量.模拟结果表明,对于激光驱动的轫致辐射X射线源,在每次打靶完成并冷却10 min后,在距靶表面1 cm处的感生放射性剂量率约为4mSv/h,而在距靶表面30cm处的感生放射性剂量率则已降低到15 μSv/h.对于激光驱动的光核反应产生的光中子源,冷却10 min后在距靶表面1 cm处的感生放射性剂量率小于10 μSv/h.除了靶的材料,靶厚度也会对靶周围的感生放射性剂量率变化情况产生影响,因此有必要在不同的照射环境下,针对不同的靶材及靶厚采取不同的辐射防护方案.本文研究结果可为超短超强激光设施的辐射风险分析及辐射防护工作提供相关参考.

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