HIRFL－CSR辐射防护设计

本报告介绍了在兰州重离子加速器冷却储存环的辐射防护中所作的一些工作，重点讨论了重离子核反应次级中子辐射场的确定，辐射屏蔽计算、设计，安全联锁系统、辐射监测系统的设计等。对能量不是很高的重离子加速器来说，辐射防护的主要问题来自于重离子核反应产生的中子，其它如γ射线、μ子等与中子相比均可忽略不计。然而由于种种原因，重离子核反应出射中子的实验数据还很缺乏，很难找到现成的数据用于辐射防护设计。在本报告中，采用了不同的方法来估算CSR的次级中子辐射场，并采用偏保守的数据作为辐射防护设计与环境影响分析的基础。实验和理论计算均表明，重离子核反应产生的中子包括两种成分，一种是具有强烈前冲分布的高能中子，另一种是更趋向于各向同性分布的低能中子。屏蔽体外的剂量主要取决于前者，而后者是造成空气、冷却水和屏蔽体活化的主要因素。根据重离子核反应的这种特点，在屏蔽设计中采用整体屏蔽和局部屏蔽相结合的方式，用尽可能少的经费来达到辐射防护的要求。重离子加速器产生的感生放射性除了受到初级束直接照射的靶、加速器部件外，其比放射性一般都是很低的。对于象CSR这样高能量的重离子加速器来说，产生的放射性核素种类是非常多的。然而，考虑到反应截面、半衰期、母核丰度等种种因索，只有几种核素需要特别重视。计算表明，CSR的感生放射性问题并不严重，它对工作人员和环境的影响是很小的。对靶、法拉第筒等受到初级束直接照射的高比放射性物质，由于其量很少，可以严密封装后妥善处置。从已有的加速器运行经验来看，加速器产生的辐射事故主要是工作人员在加速器开机时误入高辐射区内，或是操作人员在加速器区内尚有人时就开机。为了杜绝这类事故，除了建立健全规章制度外，还必须采取安全联锁的办法，使得工作人员在加速器运行时“不能”而不是“不许”进入高辐射区内。为了达到这一目的，在安全联锁中采用了“冗余”、多重联锁的设计思想，来保证工作人员的安全。辐射防护是一项关系到工作人员人身安全，减少射线对环境造成危害的工作，它在放射性装置的设计中是必不可少的。然而，仅仅依靠合理的辐射防护设计是不够的，必须对员工进行安全培训，牢牢竖立安全第一的思想，才能彻底杜绝辐射事故的发生，保障工作人员生命财产的安全。