高放废液玻璃固化厂中屏蔽窗辐射屏蔽的工程计算
完整屏蔽体屏蔽效能的计算
完整屏蔽体屏蔽效能的计算屏蔽体屏蔽效能是指屏蔽体对外界电磁波的屏蔽能力。
在电子设备和通信系统中，屏蔽体的设计和选择是至关重要的，因为它们决定了设备的电磁兼容性和可靠性。
为了计算屏蔽体的屏蔽效能，需要考虑许多因素，包括屏蔽材料的特性、屏蔽结构的几何形状、电磁波的频率和辐射源等。
首先，屏蔽材料的选择对于屏蔽效能至关重要。
屏蔽材料的主要特性包括导电性、磁性、阻抗和厚度等。
导电性是指材料的电导率，高导电性的材料能更好地吸收电磁波。
磁性是指材料的磁导率，磁敏材料能够吸收较高频率的电磁波。
阻抗是指材料的电阻，阻抗匹配能最大程度减少电磁波的反射。
厚度是衡量屏蔽材料吸收能力的重要因素，较厚的材料能更好地吸收电磁波。
其次，屏蔽结构的几何形状也会影响屏蔽效能。
一般来说，有封闭结构和开放结构两种屏蔽形式。
封闭结构是指将电子设备或通信系统完全封闭在屏蔽体内，能够有效地屏蔽外界电磁波的干扰。
开放结构是指在设备或系统的特定区域内设置屏蔽体，用以屏蔽特定频率范围内的电磁波。
根据实际需要选择合适的屏蔽结构，以获得最佳的屏蔽效能。
再次，频率范围也是影响屏蔽效能的重要因素。
电磁波的频率越高，波长越短，屏蔽体材料的细节就越重要。
对于低频电磁波，较厚的屏蔽材料通常能提供良好的屏蔽效能。
而对于高频电磁波，需要使用导电性能更好的材料，并注意材料表面的导电连接，以减少反射和散射。
最后，需要考虑电磁波的辐射源。
辐射源的位置和强度会直接影响到屏蔽效能。
辐射源通常分为外部辐射源和内部辐射源。
外部辐射源指的是来自外部的电磁波辐射，如手机信号或电视广播等。
内部辐射源指的是来自设备内部的电磁波辐射，如电路板或连接线等。
根据辐射源的位置和强度确定屏蔽体的形状和厚度，以最大限度地减少电磁波的渗透和泄漏。
综上所述，计算屏蔽体的屏蔽效能需要综合考虑屏蔽材料的特性、屏蔽结构的几何形状、电磁波的频率和辐射源等因素。
通过选择合适的材料和结构，并根据实际需求进行设计和优化，能够获得最佳的屏蔽效能。
屏蔽体组件屏蔽计算理论部分
屏蔽体组件屏蔽计算理论部分这里主要根据图纸计算了侧向屏蔽的计算，先计算出混凝土的屏蔽层厚度，再根据公式换算为钢的厚度。
按照1.5MeV 计算。
1、侧屏蔽厚度的屏蔽计算（1）计算厚靶条件下X 射线发射率由图1给出不同能量电子轰击高Z 物质厚靶，入射1mA 电子束，离靶核1m 远处，产生的X 射线发射率【rad •m 2/(mA•min)】。
在辐射加工中，X 射线发射率通常用（Gy• m 2/(kW•h)来表示。
转换关系如下1【rad•m 2/(mA•min)】=（0.6/E ）[Gy• m 2/(kW•h)] 由此可以得出单位千瓦的电子束发射率，从而可以计算出90°方向吸收剂量率指数D(束流功率率单位千瓦的电子束发射⨯=D )。
D=(100×0.6/1.5) ×1.5×60=3600Gym 2/h （2）由公式 计算透射系数()()[]DT B /d H 1012M 6-x ⨯⨯=H M -最大可允许的当量剂量率，μSv/h ；D-在辐射源距离标准参考点1m 远处的吸收剂量率指数，Gym 2/hr ； d-X 源与参考点之间的距离，m ； T-区域的居留因子；图2 X射线的发射率（电子轰击高Z厚靶）（3）1/10值层数）（X B /1log n（4）查曲线图2，确定该电子束90°方向的当量电子能量；查1/10值层曲线图3或查表1得：第一个1/10屏蔽值层厚度T 1和随后的1/10屏蔽值层厚度T e 。
T 1=19cm ，T e =16cm 1 （5）混凝土厚度：S= T 1+ T e （n-1）（6）为了安全，附加1~2各半值层（HVL ）厚度，半值层厚度可由下式计算得：1HVL ≈0.3TVL ≈5.7cm按以上方法计算可得各侧屏蔽采用混凝土屏蔽的厚度理论计算结果见表1-1。
1NCRP.Radiation Protection Design Guidelities for 0.1~100MeV ParticleAccelerator Facilities ：NCRP Report No.51[R].Washington ：Pergamon Press ，1977表1-1 混凝土厚度计算结果与源的距离 计算结果1 东 2680/2=1340 145.5 西 2680/2=1340145.5 南 1065 148.7 北965150.0接着模仿铁门屏蔽厚度等价的方法，有公式：修正换算材料对钢的密度的换算后材料的半值厚度钢的半值厚度混凝土换算材料⨯⨯=t t由于此处换算后材料就是钢，密度不需要做修正，可得换算后材料的半值厚度钢的半值厚度混凝土钢⨯=t t钢的半值厚度为2.4，混凝土的半值厚度为10.5，计算可得：表1-2 钢厚度计算结果与源的距离 计算结果2 东 2680/2=1340 33.3 西 2680/2=134033.3 南 1065 34.0 北96534.3。
放射屏蔽防护方案
放射屏蔽防护方案放射屏蔽是一项关系到人们生活安全的重要技术，它主要用于防护高能射线、放射性物质和电磁辐射对人体健康造成的损害。
本文将介绍几种常见的放射屏蔽防护方案，包括屏蔽材料的选择、防护层厚度的计算等内容，并探讨其应用场景和效果。
1. 屏蔽材料的选择选择合适的屏蔽材料是放射屏蔽防护方案中的关键一步。
常见的屏蔽材料包括铅、钨、混凝土和铜等。
铅是最常用的屏蔽材料，它具有较高的密度和辐射吸收率，能够有效阻挡大部分的射线。
钨是一种高密度金属，其辐射吸收性能很好，适用于一些射线能量较高的场景。
混凝土是一种常见的廉价屏蔽材料，其密度较大，能够在一定程度上吸收射线。
铜虽然密度较低，但在高能电磁辐射防护中会发挥其优势，因其能有效屏蔽电磁波。
2. 防护层厚度的计算根据不同的射线类型和能量，选择合适的防护层厚度是确保防护效果的重要一环。
防护层厚度的计算需要考虑射线的能量、射线的衰减系数以及屏蔽材料的衰减能力等因素。
具体的计算方法请参考相关的屏蔽材料手册或射线防护标准，以确保所设计的防护方案符合要求。
3. 放射屏蔽防护的应用场景放射屏蔽防护方案广泛应用于核能、医疗和工业领域。
在核电站中，核反应堆及其周围区域的放射屏蔽是确保工作人员和公众安全的关键。
医疗领域中，放射屏蔽被用于X射线诊断设备、放射治疗设备以及放射性药物贮存等场景，以保护医务人员和患者的健康。
工业领域内，一些特定的工艺过程可能产生有害的辐射，放射屏蔽防护方案可用于降低工人接触到的辐射剂量。
4. 放射屏蔽防护方案的效果评估放射屏蔽防护方案的效果可以通过剂量测量和计算模拟等手段进行评估。
剂量测量可以直接测量环境中的辐射剂量，评估方案的有效性。
计算模拟则是通过建立数学模型，模拟射线在材料中传输和衰减的过程，得出预计的辐射剂量。
这些评估手段可以帮助优化和改进放射屏蔽防护方案。
5. 制定合理的放射屏蔽防护方案的重要性制定合理的放射屏蔽防护方案对于保护人体健康和环境安全至关重要。
辐射屏蔽与剂量学工程实例
图7. 37示出了γ 射线和中子通量 密度的计算值与 通过主屏蔽距离 的关系。
停堆后且半衰期为了7s的16N放射性衰变后，主要 的放射源是沉积在一回路内表面的活化的腐蚀产物 58Co和60Co。在反应堆容器与主屏蔽之间的环状空 间的γ射线剂量率可能是几rad/h。 另一个问题是环状空间的中子流束，使混凝土中 部分热化，导致反应堆容器顶盖和周围区域过度的 活化，限制了换料时的接近，并且在运行期间因为 俘获γ射线而使操作台上剂量率增加。在环状空间上 部也许需要附加屏蔽。
对于200kV的X射线机，这个K= 8.8 ×10-5 R/( mA ·min ) 要求Sp=37cm的混凝土。
次级阻挡层厚度取决于散射辐射加泄漏辐射的强度。散 射的贡献可用如表7.14中给出的散射照射量对入射照射量 (在病人位置处有用的射束中)的经验比a加以估算。
放疗有关的词汇，放疗机发出射线， 通过皮肤到达患者病变部位，通过模 拟机（或cT定位机）在人体表划定一 个范围，身体前后左右各个方向都可 以，这个划定的区域，在治疗时用， 通常叫照射野。
六个屏蔽工程实例：
60Coγ射线源屏蔽；
252Cf源屏蔽； X射线装置； 加速器实验室； 聚变反应堆； 裂变反应堆。
60Co和其它γ射线源运输和贮存时的屏蔽，是
由装入钢包壳的铝制成，或只用钢制成。球形 屏蔽质量最小，但柱形屏蔽容易制造。 假定有一个100 mC i的各向同性点源，并忽 略源盒的过滤。钴-60每次衰变发射1.17 MeV和 1.33 MeV的γ射线各一条。使用平均能量 1.25MeV十分接近这些能量。100mCi60Co源的 强度是S=7.4 × 10 9γ/s[1.25MeV]。
在估算照射量的透射A时，假定散射的X射线的能量同入 射的X射线能量是一样的。
完整屏蔽体屏蔽效能的计算
pH T
H 12
T
H 23
T
H 34
2Z 3 2Z 1 2Z 2 Z1 Z 2 Z 2 Z 3 Z 3 Z 4
n-1层屏蔽体的电场和磁场的屏蔽系数为
T pE e
C E i 2 n i Li
(1 q i e
2 i Li
) e
1
1
Li
i2
距离
一
单层屏蔽体
1
具有下标（1,2,3）的μ 、 ε 、E （0） σ分别依次表示各区域中媒 质的磁导率、介电常数和 E1 γ 1 电导率；γ 、 Z分别依次表 示各区域中平面电磁波的 H1 传播常数、媒质的本征阻 2 Z1 抗，且
E2i（0）
E2（0）
E3 (L）
T12 ρ21
ρ
23
T23 H3
pH
e
2 L2
(1 q2e
2 2 L2 1
)
e
3 L3
(1 q3e
2 3 L3 1
)
e
1 ( L2 L3 )
式中：
Z i 1 Z i Z i 1 Z i Z i 1 Z i Z i 1 Z i
1 q e
H
H T23
2 2 L 1
2Z 1 , Z1 Z 2
2Z 2 , Z2 Z3
H H p H T12 T23
H 21
Z1 Z 2 , Z1 Z 2
H 23
Z3 Z2 , Z3 Z2
H H qH 21 23
电磁屏蔽室的屏蔽计算及屏蔽方案选择
电磁屏蔽室的屏蔽计算及屏蔽方案选择【摘要】针对某工程电磁屏蔽室的屏蔽要求进行屏蔽计算及屏蔽方案的选择，并简单介绍了电磁屏蔽设计的原理，对今后同类工程具有一定的参考和借鉴作用。
【关键词】电磁屏蔽室；屏蔽计算；屏蔽方案1.引言在进行某工程设计时，建设单位提出个别实验室的电磁场强度需小于15mG。
针对此要求，需对此实验室进行屏蔽计算及屏蔽方案的选择。
2.电磁屏蔽基本知识电磁波是电磁能量传播的主要方式，高频电路工作时，会向外辐射电磁波，对邻近的其它设备产生干扰。
电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径，用电磁屏蔽的方法来解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作，因此不需要对电路做任何修改。
同一个屏蔽体对于不同性质的电磁波，其屏蔽性能不同屏蔽体的有效性用屏蔽效能（SE）来度量。
屏蔽效能的定义如下：式中：E1=没有屏蔽时的场强E2=有屏蔽时的场强如果屏蔽效能计算中使用的是磁场强度，则称为磁场屏蔽效能，如果屏蔽效能计算中使用的是电场强度，则称为电场屏蔽效能。
屏蔽效能的单位是分贝（dB）。
电磁屏蔽室利用金属板体（金属网）制成六面体，由于金属板（网）对入射电磁波的吸收损耗、界面反射损耗与板内反射损耗，使其电磁波的能量大大的减弱，而使屏蔽室产生屏蔽作用[1]。
3.电磁屏蔽效能选择本工程该电磁屏蔽实验室附近生产设备主要为一些机械加工类设备，其产生的电磁场相对较小。
为满足上述设备运行，在电磁屏蔽实验室周边配置了10kV 变配电间和排放机房等辅助设施。
查相关资料，该类厂房变配电间的变压器为主要电磁源，因此主要针对变配电间产生的电磁场进行屏蔽设计。
根据国家电网网站提供的1999年上海市辐射环境监理所对位于大楼内的10kV配电站的工频磁场实测值，10kV配电站对周边造成的最大工频磁感应强度为11.69μT（1T=10000G）。
考虑周边其他杂散磁场的影响，取1.5的系数作为未进行电磁屏蔽前的电磁场强度进行计算。
该实验室针对变配电间的屏蔽效能应为：4.电磁屏蔽方案选择及屏蔽效能计算电磁屏蔽室的做法一般有以下几种：铜网式电磁屏蔽室、拼装式电磁屏蔽室、钢板直贴式电磁屏蔽室、整体焊接式电磁屏蔽室。
常用_放射源的屏蔽计算及方法评价_孙莹莹
常用_放射源的屏蔽计算及方法评价_孙莹莹内容提要论文由四部分组成，分别为引言、原理、辐射屏蔽模型建立和计算、数据分析及结论。
第一部分引言:介绍常见民用放射源屏蔽防护的重要性、分析国内外最优化辐射防护研究的现状和本研究工作的意义。
第二部分原理:首先介绍了外照射防护的相关知识:辐射的来源、辐射防护原则、常用材料等;其次是有关辐射量基础知识的介绍，一些与剂量有关的物理量的概念以及不同单位之间的换算关系;最后是射线在物质中的减弱规律以及计算辐射屏蔽的经验公式。
第三、四部分是论文的重点:模拟实际情景，建立常见γ放射源的使用、储存、运输过程中的屏蔽防护模型，运用经验公式对各种状况下所需的屏蔽厚度进行计算，并应用MCNP 4C 程序进行模拟，依据模拟结果对两种经验计算公式的计算效果进行评价。
本工作通过 MCNP 4C 的模拟计算证实了衰减倍数法在计算屏蔽防护厚度的安全性和精确性都要优于半减弱厚度法，为实际工作中的常用放射源屏蔽防护最优化设计提供了依据，为应对可能发生的事件及发生事件后的事故应急处理提供参考。
目录第1章引言 ..................................................................... ..........................................1 1.1 研究背景...................................................................... ......................................1 1.2 国内外研究现状...................................................................... ..........................2 1.3 本研究工作及意义...................................................................... ......................3第2章外照射防护相关知识 ...................................................................................4 2.1 人体受到照射的辐射来源及其水平. (4)2.1.1 天然本底照射...................................................................... .......................4 2.2.2 人工辐射源及其对人类的照射.................................................................4 2.2 射线防护的基本原则...................................................................... ..................6 2.4 屏蔽 X 或Γ 外照射的常用材料及优缺点 .......................................................7第3章辐射量及其单位换算 ..................................................................... ..............9 3.1 放射性活度或称放射性强度及单位 .............................................................9 3.2 照射量、照射量率及其单位...................................................................... ......9 3.2.1 照射量及其单位...................................................................... ...................9 3.2.2 照射量率及其单位...................................................................... .............10 3.3 吸收剂量、吸收剂量率及其单位 (10)3.3.1 吸收剂量及其单位...................................................................................10 3.3.2 吸收剂量率及其单位...................................................................... ......... 11 3.4 比释动能、比释动能率及其单位 (11)3.4.1 比释动能及其单位...................................................................... ............. 11 3.4.2 比释动能率及其单位...................................................................... ......... 11 3.5 剂量当量、剂量当量率及其单位 (12)3.5.1 剂量当量及其单位...................................................................... .............12 3.5.2 剂量当量率及其单位...................................................................... .........12 3.6 辐射量单位换算...................................................................... ........................13 3.6.1 照射量、吸收剂量、剂量当量三单位的区别.......................................13 3.6.2 照射量、吸收剂量、剂量当量数值之间的关系...................................13第4章Γ 和 X 射线在物质中的减弱规律和屏蔽计算方法 (15)4.1 基本作用过程.................................................................. ................................15 4.2 窄束和 X 射线在物质中的减弱规律 .............................................................16 4.3 宽束 X 或Γ 射线的减弱规律 ..................................................................... ....17 4.3.1 宽束射线的概念...................................................................... .................17 4.3.2 累积因子的概念...................................................................... .................18 4.3.3 累积因子的计算...................................................................... .................18 4.4 Γ 点源的常用屏蔽厚度计算方法及比较 .......................................................19 4.4.1 利用衰减倍数法计算...................................................................... .........19 4.4.2 利用半减弱厚度计算...................................................................... .........20 4.4.3 两种方法计算结果比较...................................................................... .....21第5章Γ 源屏蔽模型的建立和计算......................................................................25 5.1 高活度 60CO 放射源的屏蔽计算 (2)5 60 5.1.1 Co 放射源的水下储存 ..........................................................................25 60 5.1.2 Co 放射源的混凝土墙防护 (26)60 5.1.3 Co 放射源的铅罐包覆 ..................................................................... .....27 5.2 医用 192IR 放射源的屏蔽计算...................................................................... ..27 192 5.2.1 Ir 放射源的混凝土墙防护 (28)192 5.2.2 Ir 储源铅罐包覆...................................................................... .............29 5.3 低活度 137CS 放射源的屏蔽计算 (29)137 5.3.1 CS 放射源的铅罐包覆...................................................................... ...30 137 5.3.2 CS 放射源的铁壳包覆...................................................................... ...30第6章数据处理和分析 ..................................................................... ....................32 6.1 高活度 60CO 放射源的屏蔽计算 (3)2 6.2 中等活度 192IR 放射源的屏蔽计算 (34)6.3 低活度 137CS 放射源的屏蔽计算 (36)结论 ................................................................. ....................................................38参考文献 ..................................................................... ................................................39附录 ..................................................................... ................................................40致谢 ..................................................................... ................................................50中文摘要ABSTRACT 第 1 章引言1.1 研究背景随着国民经济的发展，电离辐射与放射性核素正在越来越广泛的应用于当代科学技术的许多领域。
辐射防护计算公式精选[1].
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輻防執照計算題公式精選分類:Radiopharmaceuticals轉換常數1.光速c:3×108 m s-1 (光子頻率ν與波長λ的轉換:ν = c/λ2.Planck’s constant (蒲郎克常數:6.63×10-34 J s (光子能量與頻率的轉換:E = hν3.1 amu = 1.66×10-27 kg ≡ 931.5 MeV (質能互換:E = mc24.1 b = 10-24 cm25.1 Ci = 3.7×1010 Bq6.1 R = 2.58×10-4 C kg-17.1 R ≡ 8.7 mGy (暴露與空氣克馬的轉換8.STP(0°C、1 atm下,空氣密度為0.001293 g cm-39.1 atm = 760 mmHg = 760 tor (托≡ 101.3 kPa (千帕 (壓力修正因子與密度的轉換10.0°C = 273°K (溫度修正因子與密度的轉換11.1個電子的電量1.6×10-19 C (電子數目與電量的轉換12.1 eV = 1.6×10-19 J13.1 mole(莫耳 = 6.02×1023個原子(莫耳數目與原子數目的轉換。
14.原子量:1莫耳原子重 (莫耳數目與質量的轉換。
15.原子密度:單位質量或體積物質所含原子數目。
例如若單位體積物質所含莫耳數目為ρ/A (ρ為密度,A為質量數或原子量,單位為g mole-1,單位體積物質所含原子數目為(ρ/A×6.02×1023 (6.02×1023的單位為mole-1。
16.電子密度:單位質量或體積的物質所含電子數目,例如單位體積物質所含電子數目為(ρ/A×6.02×1023×Z (Z為原子序。
17.機率效應中,輻射工作人員危險度=有效劑量×5.6×10-2Sv-1。
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高放废液玻璃固化厂中屏蔽窗辐射屏蔽的工程计算
屏蔽窗是高放废液玻璃固化厂房中的重要设备，它被安装在热室和操作廊之
间的热室墙体中。作为厂房运行人员通过远距离操作系统操作热室设备时视觉的
主要路径，屏蔽窗应具备密封、屏蔽和防护的功能。根据辐射防护管理规定，厂
房运行人员所受剂量必须控制在安全范围内，因此必须考虑对屏蔽窗的辐射屏蔽
进行工程计算。文章采用MicroShield程序，计算得出了屏蔽窗的最小厚度，使
其满足运行人员在操作廊上所受的剂量的控制范围，从而保障运行人员的辐射安
全。
标签：玻璃固化厂；屏蔽窗；辐射；计算
1 引言
在高放废液玻璃固化厂房中，屏蔽窗主要安装在熔炉热室、产品容器转运热
室、产品容器处理热室以及干法尾气处理等热室与操作廊之间的墙体中，是高放
废液玻璃固化厂房中重要的机械设备，起到了屏蔽和防护的作用。在实际的工程
设计中，屏蔽设计人员单凭经验是很难找到满足辐射安全的屏蔽设计方案，因此
需要进行大量的屏蔽设计方案的搜索与计算[1]。
在放射性废物中，高放废物包含了绝大多数的放射性核素，具有相当高的放
射性、毒性和衰变热[2]，即使经过玻璃固化处理后，依旧会放出α、β、γ和中
子等射线，以此造成对操作人员的放射性危害。由于厂房内的中子通量远小于γ
通量，而且经过厂房厚重的混凝土结构以及屏蔽窗后，中子剂量率不予考虑。因
此在文章模型中只考虑γ辐射。文章以产品容器转运热室中的屏蔽窗为例，通过
MicroShield程序模拟计算，设计出能够保障运行人员职业照射安全所需的最小
厚度[3]。
2 物理模型
2.1 屏蔽窗模型
屏蔽窗主体结构包括屏蔽窗玻璃体、屏蔽窗框和包络屏蔽窗的屏蔽板。屏蔽
窗玻璃体的主要构成组份为10B、11B、O、Na、Si、K和Fe，调整这些组份在
屏蔽窗玻璃体中所占的比例，使屏蔽窗具有不同的密度。屏蔽窗玻璃体一般由三
部分屏蔽玻璃构成，从热室内部到操作廊前区的玻璃分别为防护玻璃、屏蔽玻璃
以及密封玻璃，由上述部分组合在一起最终起到屏蔽窗的密封、可视和辐射屏蔽
作用。作为玻璃固化厂房中产品容器转运热室中的屏蔽窗玻璃体的密度为
2.6g/cm3。
另外屏蔽窗框由铸铁构成，而包络屏蔽窗的屏蔽板由不锈钢构成。
2.2 辐射源模型的建立
2.2.1 辐射源
在产品容器转运热室中，唯一的辐射源为装有玻璃产品的产品容器。根据本
厂房的工艺要求，在产品容器转运热室内的主要任务为将产品容器转运至产品容
器装载机，最终由产品容器装载机将产品容器送入暂存库存放。
该辐射源主要为137Cs的γ辐射（0.662MeV， 0.184MeV），其它放射性核
素的γ辐射可忽略不计。同时由本厂房的物料平衡及放射性平衡，计算出存在于
本热室内的辐射源的活度浓度约为1.7E+12Bq/kg。
2.2.2 辐射源模型
产品容器转运热室的放射源位置不固定，为移动源，因此将移动源的位置设
为距离屏蔽窗最近的工况（紧靠屏蔽窗前的主从机械手）来进行屏蔽计算所需屏
蔽窗的最小厚度。其中，移动源的尺寸为高1100mm、Φ420mm的圆柱体。
模型Ⅰ为：设定热室内产品容器在A点，（在屏蔽窗的轴线上），距离屏蔽
窗为100mm。剂量率测量点设定为距操作廊屏蔽窗30mm的C点。
模型Ⅱ为：设定产品容器在B点，离屏蔽窗的垂直和水平距离为各100mm，
剂量率测量点设定为距操作廊屏蔽窗30mm的C点。
屏蔽窗模型为块状立方体，安装在混凝土墙体内。其屏蔽计算模型如图1
所示：
3 辐射屏蔽的工程计算
3.1 辐射防护剂量率分区要求
根据GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》及相关法律法
规，设计规范：对于职业照射，连续五年的平均有效剂量不得超过20mSv。本工
程考虑年有效工作时间250天，每天工作时间8小时。关于辐射防护剂量率分区
要求及基于屏蔽设计计算过程中安全系数不低于2的考虑，详见表1辐射防护剂
量率分区要求：
表1 辐射防护剂量率分区要求
3.2 计算方法
利用基于点源方法的MicroShield程序对屏蔽窗的厚度进行了透射率计算
[5]，在程序计算过程中”build-up”因子用于对伽玛射线的通量进行修正。该程序
能够自动修正一般情况将线源、面源及体源简化为点源计算时导致结果偏差的问
题，因此文章在计算过程中采用将柱体放射源简化为点源的模型。
MicroShield程序由美国Grove Software公司开发，可用于包括了点源、线
源、面源、体源等16种几何源模型的光子/γ射线的屏蔽剂量计算如屏蔽设计、
辐射源强计算以及外照射最小化计算等。其适用的放射源能量范围为15KeV to
10 MeV，特点包括可以计算放射性核素的衰变热、具有多个案例可以同时计算
的能力等。
3.3 计算结果及屏蔽窗厚度的确定
利用MicroShield程序对模型Ⅰ的屏蔽窗的厚度进行计算。模拟结果如图2
所示，当屏蔽窗的厚度为100cm时，C点的剂量率为0.003mSv/h；当屏蔽窗的
厚度为120cm时，C点的剂量率为0.002mSv/h；当屏蔽窗的厚度为130cm时，
C点的剂量率为0.001mSv/h。由于操作廊在辐射防护分区中属于绿区，需控制该
操作廊（绿区）的剂量率不超过0.002mSv/h，因此需选择屏蔽窗的最小厚度为
120cm。
利用MicroShield程序对模型Ⅱ不同屏蔽窗厚度C点的剂量率进行了计算。
模拟结果如图3所示，当屏蔽窗的厚度为50cm时，C点的剂量率为0.01mSv/h；
当屏蔽窗的厚度为80cm时，C点的剂量率为0.0025mSv/h；当屏蔽窗的厚度为
100cm时，C点的剂量率为0.001mSv/h。由于操作廊在辐射防护分区中属于绿区，
需控制该操作廊的剂量率不超过0.002 mSv/h，因此在此工况下选择屏蔽窗的厚
度为80cm即可。图3 模型Ⅱ屏蔽计算结果图
4 结束语
由模型Ⅰ和模型Ⅱ的计算结果表明，当产品容器位于距离屏蔽玻璃100cm
处轴线位置上时，处在操作廊屏蔽窗前工作的运行人员所受γ射线辐照的剂量率
最大。因此屏蔽窗的最小厚度应选用对模型Ⅰ计算得出的产品容器转运热室屏蔽
窗的厚度：120cm，此屏蔽窗厚度可以确保运行人员所受γ射线照射处于安全范
围内。
文章通过MicroShield程序，确定了该热室屏蔽窗所需的最小设计厚度。这
个设计满足辐射防护管理规定，保障了屏蔽窗前工作的运行人员的辐射安全。
参考文献
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邹树梁（1956-），男，江西省安福县人，教授，博士研究生导师，主要从事
核设施应急安全技术与装备方面的相关研究。
陈晓丽（1982-），女，河北保定人，中核四川环保工程有限责任公司工程部
助理，主要从事高放废液玻璃固化工程的建设。