梅宗书,石成英,鲁昌兵

(火箭军工程大学 核工程系，西安710025)



不同芯板层合板屏蔽性能的模拟计算

梅宗书,石成英,鲁昌兵

(火箭军工程大学 核工程系，西安710025)

摘要：利用MCNP程序，模拟计算Fe/W/Fe、Fe/Pb/Fe和Fe/Pb-B-(CH2)n/Fe 3种层合板屏蔽材料在相同强度γ源或中子源辐照后透过的粒子注量，从而比较层合板的屏蔽性能；同时，改变层合板Fe/Pb-B-(CH2)n/Fe的芯板厚度，计算其对透过的粒子注量的影响。结果发现，在3种层合板各层厚度对应相同时，3种层合板屏蔽材料对中子的屏蔽性能为Fe/W/Fe>Fe/Pb/Fe>Fe/Pb-B-(CH2)n/Fe， 对γ射线的屏蔽性能为Fe/W/Fe >Fe/Pb-B-(CH2)n/Fe>Fe/Pb/Fe；Fe/Pb-B-(CH2)n/Fe芯板材料厚度的变化对整体屏蔽性能的影响并不明显。

关键词：层合板；屏蔽性能；MCNP；粒子注量

近年来，以日本福岛核电站为代表的民用核设施事故频发，危害严重，使得辐射屏蔽材料的研究越来越成为各国关注的重点。复合屏蔽材料是近年来发展较快的一类防核辐射材料[1-2]，和传统金属屏蔽材料相比，这类材料具有密度小、价格廉的特点，且可根据不同的辐射环境改变其组分比，以达到最优的屏蔽效能。为提高屏蔽材料的综合防护性能，将多种材料通过焊接、轧压形成层合板，可兼顾良好的屏蔽性能和高结构强度性能。本文通过MCNP模拟计算[3]，对传统金属屏蔽材料与新型复合屏蔽材料的屏蔽性能进行了比较，并研究了芯板厚度对层合板整体屏蔽性能的影响，为研究综合性能好的辐射屏蔽材料提供借鉴。

1材料选择

选择钨(W)、铅(Pb)两种金属及新型复合屏蔽材料铅硼聚乙烯(Pb-B-(CH2)n)分别作为层合板的芯板材料，铁(Fe)作为层合板内外蒙皮材料。钨、铅、……