Методы расчета радиационной защиты

Расчет прохождения нейтронов и фотонов через защиту сводится к решению кинетического уравнения переноса, для чего необходимо интегрировать функцию шести переменных. В связи с этим обычно вводят упрощающие предположения и находят приближенное ре­шение.

В настоящее время существуют три группы методов для определе­ния пространственного распределения нейтронов и фотонов [3, 4].

Первая группа - методы сравнительно точного решения кинетического уравнения переноса излучения, к которым относятся метод Монте-Карло, метод полиномиальных разложений, метод дискретных ординат и пр. Эти методы могут быть реализованы только на ЭВМ с большим объемом памяти и быстродействием в случае разработки или наличии соответствующих расчетных программ, требуют большого количества констант и исходных данных. Эти методы не целесообразно использовать для массовых вариантных расчетов для оптимизации защиты. В основном они используются для окончательных расчетов защиты

Вторая группа - методы с использованием любых ЭВМ, позволяющие рассчитать только дифференциальный энергетический спектр плотности потока частиц без учета их углового распределения. В эту группу входят и программы для расчета распределения излучений, использующие метод выведения - диф­фузии, метод лучевого анализа и др.

Третья группа - эмпирические (инженерные) методы расчета, позволяющие производить расчеты, как с использованием, так и без использования ЭВМ. К ним относятся метод, основанный на концепции се­чения выведения нейтронов с учетом накопления рассеянных излучений, метод расчета нерассеянного фотонного излу­чения с помощью линейных коэффициентов ослабления и учетом накопле­ния рассеянного излучения коэффициентами (факторами) накопления и др.

Выбор метода расчета защиты определяется характером и объемом информации, которая должна быть получена по результатам расчетов. Методы третьей группы в основном используются на стадии эскизного проектирования зданий и защиты ядерной установки для расчетов габаритов защиты из нескольких видов мате­риалов для проведения предварительного технико-экономического анализа вариантов защиты.

Преимуществами таких методов расчета защиты является меньший, чем при использовании методов 2-й и особенно 1-й группы объем исходных данных, меньшая зависимость результатов расчета от точности исходных данных. Кроме того такие методы более пригодны для анализа влияния различных факторов и более наглядны.

Расчет экранов радиационной защиты сводится к определению распределения плотности потоков и мощностей доз, падающих на защиту и образующихся вторичных ионизирующих излучений по толщине экрана радиационной защиты и определению требуемой толщины защиты, при которой мощность дозы от всех излучений не будет превышать допустимую величину.