赵锦波，张 澍，何 桃，龙鹏程，胡丽琴,*

(1.中国科学技术大学，安徽 合肥 230027；2.中国科学院核能安全技术研究所 中子输运理论与辐射安全重点实验室，安徽 合肥 230031)

国际热核聚变实验堆(ITER)计划[1]的目标是为未来聚变示范堆(DEMO)的设计和建造提供技术和数据基础。为了保障ITER运行过程中磁场位形的稳定，在ITER服役期限内，需要ITER停堆进行极向场线圈PF Coils等低温室内部件的人工检修工作。为了确保停堆后给维修人员造成的剂量在允许范围内，针对现有ITER的设计方案，需要对维修方案进行预评估和人员操作过程的培训，避免因人员不熟练导致的操作失误，使最终的辐射危害达到最小程度。

在国际合作框架协议的支持下，本文工作以ITER四号极向场线圈(PF4)为例，对ITER典型部件维修过程进行了虚拟仿真分析，验证当前ITER屏蔽设计方案的合理性和可行性。在核与辐射安全仿真系统SuperMC/VisualDose2.3[2-6]的支持下开展维修过程的虚拟漫游仿真、最大辐射剂量率评估、实时累积剂量评估和关键位置虚拟操作仿真等工作，用于指导ITER PF4部件维修方案的制定，确保维修过程中工作人员辐射剂量符合ITER设计标准。

结果表明，根据现有ITER核设计方案，ITER停堆106s后人员进入低温室开展ITER PF4检修工作所受到的累积剂量为2.19 mSv，为ITER核设计分析人员提供参考。仿真结果对辅助ITER维修优化具有积极意义，同时也表明虚拟现实技术能实现预评估辐射环境下人员的受照剂量。

1 维修方案与仿真场景

根据ITER设计需求[7]，假设ITER根据SA2方案运行，停堆冷却7天后，需要2位工作人员从低温室顶盖进入低温室检修PF4线圈双绞线接头[8]，维修方案路径如图1所示，详细方案定义如表1所示，研究数据来源于ITER当前磁体维修策略。……