[發明專利]一種基于多層源網格的復雜輻射場反演系統和方法

在審

• 申請號: 202211280982.5
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115630499A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 安徽中科超安科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/25
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳熙

本發明涉及復雜輻射場反演技術領域，尤其涉及一種基于多層源網格的復雜輻射場反演系統和方法，系統中，多層源網格劃分子系統用于對待反演的已知位置和形狀的復雜源項進行多層離散近似，探測器分區布置子系統用于：按照不同方式，對放射源、對所有的粗網格體源以及所有的細網格體源分別設置探測器，以進行探測；源項反演子系統用于根據放射源、所有的粗網格體源、所有的細網格體源，以及第一測量值、第二測量值和第三測量值，對復雜源項的源強分布進行反演；輻射場計算子系統用于計算反演后的復雜源項的輻射場分布。克服了傳統反演中無法對復雜源進行反演的技術難題，能夠對復雜源分布下的輻射場進行快速精確反演。

技術領域

本發明涉及復雜輻射場反演技術領域，尤其涉及一種基于多層源網格的復雜輻射場反演系統和方法。

背景技術

在核電站的屏蔽設計中，核電站設備眾多且布置復雜，核電站內劑量場分布同樣復雜多變。為了進行精細、全面、準確的核電站輻射防護設計，需對核電站內劑量場分布進行精細計算。

在核設施檢修、退役期間，作業方案劑量評估是實現現場劑量降低目的的重要手段。建立作業區域的輻射場可以通過軟件的方式提前對作業過程進行模擬，給出作業劑量信息，并優化作業方案，進一步有效地降低作業人員的受照劑量。因此，開展輻射場快速計算研究，可以為輻射防護最優化提供先進的、更具操作性的技術支持手段，較大幅度提升核設施現場輻射防護的安全水平。反演方法是輻射場快速計算的重要手段。

反演方法通過堆外探測器的讀數反演得到堆內真實的源項分布，并通過輸運計算得到源項對輻射場空間劑量值的貢獻函數，源項分布與貢獻函數相乘得到輻射場分布。源項信息作為輸入量，是計算的前提。傳統的反演方法中將堆內放射源等效為均勻分布的體源或點源。而實際情況下，反應堆內部件組成復雜，放射源分布復雜不均勻。以堆芯冷卻劑活化源項¹⁶N為例，壓水堆中冷卻劑流速較快，¹⁶N源項在主冷卻劑系統分布相對均勻，而高溫堆中設計流速較低，¹⁶N在主冷卻劑系統中不同區域的分布具有較大的不均勻性，活度相差可達2個量級。這種情況下，目前的源項反演方法中將源項等效為均勻分布再進行反演的做法，將帶來較大的誤差，進而無法提供精確可靠的輻射場分布數據，特別是在距離源項較近的位置處，與真實值偏差顯著無法忽略。

因此，有必要發展一種輻射場反演方法，可以得到真實負的非均勻分布的放射源，構建可靠的輻射場分布。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了一種基于多層源網格的復雜輻射場反演系統和方法。

本發明的一種基于多層源網格的復雜輻射場反演系統的技術方案如下：

所述多層源網格劃分子系統用于：對待反演的已知位置和形狀的復雜源項進行多層離散近似，得到放射源、以及對放射源進行劃分所得到的多個粗網格體源，以及對每個粗網格體源劃分所得到的多個細網格體源，其中，所述放射源、每個粗網格體源和每個細網格體源內的源強均勻分布；

所述探測器分區布置子系統用于：按照不同方式，對放射源、對所有的粗網格體源以及所有的細網格體源分別設置探測器，以探測得到所述放射源對應的第一測量值、所有粗網格體源對應的第二測量值，以及所有細網格體源對應的第三測量值；

所述源項反演子系統用于：根據所述放射源、所有的粗網格體源、所有的細網格體源，以及所述第一測量值、所述第二測量值和所述第三測量值，對所述復雜源項的源強分布進行反演；

所述輻射場計算子系統用于：計算反演后的復雜源項的輻射場分布。

本發明的一種基于多層源網格的復雜輻射場反演系統的有益效果如下：

克服了傳統反演中無法對復雜源進行反演的技術難題，能夠對復雜源分布下的輻射場進行快速精確反演，具有重要的科學研究與工程應用價值。