[發明專利]γ輻射多層屏蔽累積因子計算方法、裝置、設備及介質

有效

• 申請號: 202010512787.5
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111666719B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 宋英明;李超;張澤寰;袁微微
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 巴翠昆

本申請公開了一種γ輻射多層屏蔽累積因子計算方法、裝置、設備及介質，包括：確定影響累積因子的各種參數，產生多組不同屏蔽樣本，并結合MCNP程序計算出對應的累積因子值；以確定的影響累積因子的各種參數作為輸入，以計算出的對應的累積因子值作為輸出，構建深度神經網絡；對深度神經網絡進行訓練，通過不斷調試學習參數，直至滿足設定需求結束訓練；將實際的影響累積因子的各種參數輸入至訓練好的深度神經網絡，直接預測出對應的γ輻射多層累積因子。本申請通過構建深度神經網絡，采用預計算的數據樣本進行深度神經網絡學習，可實現γ輻射多層累積因子快速準確計算，不但計算耗時少，可以一次性計算大量累積因子，而且其計算精度相對較高。

技術領域

本發明涉及輻射安全與防護領域，特別是涉及一種γ輻射多層屏蔽累積因子計算方法、裝置、設備及介質。

背景技術

目前，在輻射安全與防護中，γ輻射累積因子(Built-up Factor)是描述散射光子影響的物理量。一般情況下，是指所在考察點上，某一輻射量的真實值與放射源發出的未與屏蔽發生任何相互作用的射線造成的輻射量的比值。不同的輻射量，累積因子通常也不同。輻射防護中常用的物理量有注量、照射量、吸收劑量，對應的累積因子為注量累積因子、照射量累積因子、吸收劑量累積因子。在輻射防護中，為了保護工作人員的安全，往往需要了解工作環境的輻射情況，需要將其三維輻射場計算出來。三維輻射場計算一般采用點核積分，而累積因子計算是點核積分的關鍵，其值的準確性直接決定了點核積分計算的誤差大小，從而決定了三維輻射場計算的準確性。累積因子計算的主要任務是對三維輻射場計算時采用的點核積分的修正優化。

在當前實際工程應用中，三維輻射場計算方法采用的累積因子修正優化都是采用經驗公式或數據庫插值法，但經驗公式或數據庫插值法主要適用于單層屏蔽時的累積因子計算。在具體的輻射場中，屏蔽體往往是多層的，每一層由不同材料組成，經驗公式或數據庫插值法無法準確計算多層累積因子值，誤差通常很大，也就無法確保三維輻射場的準確性。

因此，針對三輻射場計算的多層輻射屏蔽累積因子如何準確快速地計算，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種γ輻射多層屏蔽累積因子計算方法、裝置、設備及介質，不但計算耗時少，可以一次性計算大量累積因子，而且其計算精度相對較高。其具體方案如下：

一種γ輻射多層屏蔽累積因子計算方法，包括：

確定影響累積因子的各種參數，產生多組不同屏蔽樣本，并結合MCNP程序計算出對應的累積因子值；

以確定的所述影響累積因子的各種參數作為輸入，以計算出的所述對應的累積因子值作為輸出，構建深度神經網絡；

對所述深度神經網絡進行訓練，通過不斷調試學習參數，直至滿足設定需求結束訓練；

將實際的影響累積因子的各種參數輸入至訓練好的所述深度神經網絡，直接預測出對應的γ輻射多層累積因子。

優選地，在本發明實施例提供的上述γ輻射多層屏蔽累積因子計算方法中，所述影響累積因子的各種參數包括入射粒子能量，各層屏蔽材料密度，各層屏蔽自由程數，各層屏蔽散射截面，各層屏蔽光電效應截面，各層屏蔽電子對效應截面。

優選地，在本發明實施例提供的上述γ輻射多層屏蔽累積因子計算方法中，產生多組不同屏蔽樣本，并結合MCNP程序計算出對應的累積因子值，具體包括：

根據確定的所述影響累積因子的各種參數的特征，建立多組不同的模型；

批量產生不同粒子能量、不同屏蔽材料、不同屏蔽自由程數組合的MCNP輸入文件；

根據產生的所述MCNP輸入文件，調用MCNP程序進行計算，從計算結果中批量提取屏蔽后考慮散射的劑量和未考慮散射的劑量；