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γ射线吸收系数蒙特卡洛模拟验证与展望

2020-09-21程鹏亮魏道斌饶晨曦

工程技术研究 2020年14期

程鹏亮,胡 平,魏道斌,饶晨曦,文 丽,张 鹏

(1.铜仁市生态环境局,贵州 铜仁 554300;2.铜仁市第二小学,贵州 铜仁 554300)

当前,随着核科技医疗水平的发展,核技术在医学上逐渐得到发展。γ射线作为核辐射的重要组成部分,其穿过人体细胞时,会使细胞结构内的原子和分子发生离解或激发。如果分子被离解,有的离解部分就会带上电荷,这就破坏了细胞的正常功能,使身体出现异常病变。如果生殖细胞受到损害,还可能遗传给下一代,使下一代的生长和发育反常或畸形[1]。正因如此,核辐射越来越受到人们的关注与重视,核辐射防护日益成为人们所面临的重要问题之一。自2016年开启中央生态环境督察以来,核辐射防护作为生态环境保护重要工作面临困境已进入瓶颈期。核技术利用环境影响评价一般都采用类比的方法进行,该方法不利于前期的辐射防护屏蔽的设计。采用蒙特卡洛方法模拟γ射线吸收和理论值进行对比,让人们更加科学清楚地认识核辐射,并为核技术利用环境影响评价报告的前期辐射屏蔽的设计提供了相应的计算方法。

1 γ射线与物质的相互作用

γ射线与物质相互作用时,主要是发生光电效应、康普顿效应、电子偶效应3种效应。该实验研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。所谓窄束γ射线,是指不包括散射成分的射线束通过吸收片后的γ光子,仅由未经相互作用或称为未经碰撞的光子所组成。

射线在介质中的衰减服从指数规律[2]:

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