發(fā)布時間：2020-12-21 11:59

　　在核能與核技術的發(fā)展過程中,核安全與輻射防護一直是全社會關注的焦點。如何有效地降低人員在核設施維修以及退役等過程中所接受的輻射照射是輻射防護的主要內(nèi)容之一。同時,隨著計算機硬件及其相關技術的快速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術在輻射防護領域得到了廣泛運用。虛擬現(xiàn)實技術利用計算機模擬核設施復雜的輻射環(huán)境,并利用計算機圖形學技術將劑量率分布以圖形的方式顯示在虛擬場景中,并能夠事先評估虛擬人員所接受的輻射劑量,從而為核設施維修與退役方案的制定與優(yōu)化提供科學依據(jù)。點核方法與蒙特卡洛方法是計算輻射場劑量率分布的主要算法。點核方法通過引入累積因子來考慮散射光子對輻射量的影響,具有很高的計算效率,因此廣泛運用于屏蔽設計與輻射安全分析領域。本文以點核方法為基礎,建立了累積因子、質(zhì)量衰減因子以及通量率-劑量率轉(zhuǎn)換因子數(shù)據(jù)庫,優(yōu)化平均自由程求解算法,擴充放射源幾何類型,采用并行計算提高了劑量計算效率,并利用C++編程語言開發(fā)了輻射場三維空間劑量率分布快速計算模塊PKShield。在三維空間輻射場劑量率可視化方面,本文采用了三種不同的方案:（1）基于二維紋理映射方法實現(xiàn)了某一高度的平面劑量率繪制;（2）基于移動立方體算法... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１點核方法幾何模型??

ＰＰ、ＲＣ、ＲＥＣ、圓臺體（ＴＲＣ）、正角鍥（ＷＥＤ）以及任意多面圖形元素越豐富，則可以描述越復雜的幾何空基本體。指定圖形元素在空間中的位置與尺寸后，體按照建立的先后順序給予不同的編號。??子區(qū)域。在基本體編號前附上“＋”或者后，表示在基本體內(nèi)部，“＋”表示在基本體外部。??域。若千子區(qū)域用布爾邏輯符“ＡＮＤ”與“ＯＲ”示區(qū)域是兩個子區(qū)域的交集（通常省略ＡＮＤ），。至此，可以描述復雜的輻射場幾何空間。??幾何體為基礎，運用布爾連接運算符對其進行組場幾何結(jié)構(gòu)。如圖２．２中所示的組合幾何圖形，的正圓柱體，若圓柱體的材料相同，則構(gòu)成２個以分別表示為：－５＋１＋２＋３＋４與－１０Ｒ－２０Ｒ－３０Ｒ－４

（ｇ）橢球體?（ｈ）正交鍥?（ｉ）任意多面體??圖２．３屏蔽基本幾何體??在實際屏蔽結(jié)構(gòu)中，正圓柱體、正橢圓柱體與圓臺的軸向向量通常都與坐標??軸平行。此時其相關參數(shù)能夠得到簡化，且求解伽馬射線平均自由程的算法也能??夠因此簡化。故在屏蔽幾何體庫中增加了軸向平行于坐標的正圓柱體、正橢圓柱??體以及正圓臺體等元素。各種基本幾何體描述參數(shù)如表２．１所示。?????表２．１基本幾何體幾何描述參數(shù)???編號標識符?參數(shù)?描述??１?ＳＰＨ?Ｃｘ?Ｃｙ?Ｃｚ?Ｒ?球心為（Ｃｘ，Ｃｙ，Ｃｚ），半徑為Ｒ的球體??Ｘｍｉｎ?Ｘｍａｘ?Ｙｍｉｎ?Ｙｍａｘ??２?ＲＰＰ?邊界為指定參數(shù)的平行六面體??Ｚｍｉｎ?Ｚｍａｘ??底面中心為（Ｃｘ，Ｃｙ，Ｃｚ），中心軸為??３?ＲＣＣ?Ｃｘ?Ｃｙ?Ｃｚ?Ｈｘ?Ｈｙ?Ｈｚ?Ｒ???（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ），半徑為Ｒ的圓柱??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于并行技術的人體外照射實時精確劑量評估方法[J]. 尚雷明,李廷,何桃,龍鵬程,胡麗琴,吳宜燦,FDS團隊.  輻射研究與輻射工藝學報. 2014(04)
[2]虛擬現(xiàn)實技術在核電廠仿真中的應用[J]. 劉鵬飛,楊燕華,楊永木,段東東,羅杰.  原子能科學技術. 2008(S1)
[3]基于移動立方體法的礦體三維繪制技術[J]. 李春民,李仲學,王云海,張興凱.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2006(03)
[4]反應堆主回路設備間輻射屏蔽設計方法述評[J]. 李春槐.  核動力工程. 2003(05)
[5]屏蔽計算中的組合幾何和射線跟蹤方法[J]. 張立吾,李春槐,張玉琴.  核動力工程. 1989(02)

博士論文
[1]核與輻射安全集成仿真方法與技術研究[D]. 何桃.中國科學技術大學 2014

碩士論文
[1]虛擬現(xiàn)實技術在核電站輻射防護中的應用研究[D]. 王曉靜.合肥工業(yè)大學 2010
[2]三維數(shù)據(jù)場可視化關鍵技術研究[D]. 黃易.哈爾濱工程大學 2006



本文編號：2929789