MCNP5对移动式工业X、γ探伤设备的辐射环境模拟影响分析

发布时间：2020-04-21 07:09

【摘要】：在现代工业生产中移动式X、γ探伤设备应用非常广泛。对钢管等机械设备材料可能出现的如气泡、杂质、凹凸、开裂、空洞、虚焊和熔合不足等问题均能有效检测。具有高效率,低成本等优点,保证工业生产安全正常进行。目前国内外对移动探伤机工作中辐射剂量的监测与分析研究很少,研究成果都是通过实验获得,因此存在诸多不便和人为因素产生的误差。本课题的研究过程以蒙特卡罗模拟方法为基础,使用MCNP5程序对X射线管、X探伤机与γ探伤机进行模拟。主要研究内容与结果如下:(1)通过对乌鲁木齐及周边企业在用的移动式工业X、γ探伤设备的型号与参数开展调查研究,掌握探伤设备使用过程中的辐射污染状况。(2)设定X射线管管电压范围在200 kV到300 kV之间。在过滤板的阻挡作用下,X射线能量几乎都在0.02 MeV以上。在相同靶角下,无过滤板时X射线的产出率与管电压具有线性相关的关系。在有过滤板时,产出率与管电压具有近似指数关系。两种情况下产出率都随管电压的增强而增大。(3)在无过滤板时,X射线产出率随靶角呈现先增大后减小的趋势,存在产出率最大的靶角,大约在48°。在有过滤板时,产出率最大靶角在29°到45°之间,随管电压增大而增大。(4)在对X射线管能谱的分析中发现:在无过滤板时,能量分布为先上升后下降连续的轫致X射线曲线。并且在0.050 MeV—0.055 MeV之间出现两个由特征X射线辐射产生的特征峰。在有过滤板时,低能X射线被阻挡,存在不同的概率最大能量值,这个值分布在0.10 MeV—0.15 MeV之间。(5)在MCNP5程序对移动式X探伤机周边剂量模拟研究中,一方面对经验公式计算结果进行验证,另一方面对探伤作业中辐射防护工作具有一定指导意义与参考价值。(6)在MCNP5程序对移动式γ探伤机周边剂量模拟研究中,模拟结果与经验公式计算结果基本一致,并且能够较全面的反应γ射线的输运与散射过程。根据对比结果可得到结论:MCNP5程序在应用于探伤工作中控制区与监督区设计上具有明显优势,对控制区和监督区的计算及环境影响评价具有较强的参考价值。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TL81

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本文编号：2635508