吴亮亮,应栋川,邱岳峰,王国忠,张延云,宋 婧何 桃,,周少恒,熊 健,,李 佳,

(1.中国科学技术大学核科学技术学院,安徽 合肥 230027;2.中国科学院等离子体物理研究所,安徽合肥 230031;3.合肥工业大学数学学院,安徽 合肥 230069)

停堆剂量是由核装置运行期间被中子活化的材料所发射的衰变光子辐射引起的。在核装置在运行停止或运行间歇期间,工作人员需要靠近或进入装置内部进行实验测量或维修检测工作,将受到放射性照射的危险。因此准确地评估核装置的停堆剂量率水平,对于核装置设计及维护人员的安全有着重要的参考意义[1]。

对于聚变装置停堆剂量率的计算,通常采用的是基于三维蒙特卡罗程序的停堆剂量率计算方法[2-3]。由于该方法仅能考虑有限的核素,且只能处理一步的衰变过程,不适用于求解具有复杂的几何结构先进反应堆(如核聚变反应堆、聚变裂变混合堆、加速器驱动次临界堆等)的停堆剂量率。本文在FDS团队自主研发的大型集成多功能中子学计算与分析系统VisualBUS[4]框架下,通过采用严格二步法[1,5](R2S：Rigorous 2-step method),耦合具有处理复杂几何能力的三维蒙特卡罗程序MCNP[6]和国际上广泛使用的活化计算程序FISPACT[7],发展了三维停堆剂量计算程序。该程序实现了中子输运、材料活化和光子剂量计算的自动耦合,可获得核装置停堆后周围空间剂量场的三维精细分布信息。本文将从计算方法、程序实现及其在先进实验超导托卡马克EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)上的初步应用三个方面来介绍该程序的发展状况。……