中子在大气中产生氮俘获γ的蒙特卡罗模拟研究
High Power Laser and Particle Beams（2022）
摘要
为了精确计算早期核辐射,建立了中子及次级γ在大气中输运的蒙特卡罗计算模型,并利用几何分裂算法与时间分裂算法等减方差技巧提高计算效率,计算得到了距源点不同距离球面上中子与中子次级γ的信息,给出了不同位置不同时间的氮俘获γ能量释放率.开展了氮俘获γ能量释放率的规律性研究,并分析了中子能量对氮俘获γ的影响.结果表明,氮俘获γ能量释放率先随源点的距离增加而增大,在距源点约500?m达到峰值,而后随距离增加指数衰减.氮俘获γ能量释放率在时间上服从指数衰减规律,衰减时间在0.1?s左右.引入表征氮俘获γ辐射强度参数a和特征衰减时间参数τ,拟合得到了不同距离不同时间氮俘获γ能量释放率的快速计算公式.研究表明,氮俘获γ辐射强度、衰减时间及其空间分布均与中子能量密切相关.
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