《表3 屏蔽体原始方案与优化方案的材料及尺寸对比》

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《基于Super MC的船用反应堆辐射屏蔽结构优化研究》

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图3和图4给出了优化方案1、优化方案2与原始方案的中子剂量率、光子剂量率在一次屏蔽（不含热屏和压力容器）、设备间、二次屏蔽的变化趋势，由于各方案的几何尺寸不一致，图中的一次屏蔽、设备间、二次屏蔽仅用于示意。从图3和图4可以看出，针对一次屏蔽，优化方案1采用碳化钨代替铅，可以显著降低中子与光子的剂量率；优化方案2采用高硼钢代替铅，并大幅度减少水箱中水层的厚度同时增加高硼钢厚度，使得一次屏蔽外的中子剂量率与原始方案保持在相同水平，而光子剂量率显著下降。从图3中可以看到，由于水箱外壁的反射作用，优化方案1与原始方案的中子剂量率在一次屏蔽接近设备间的区域均存在一个较小的峰；由于高硼钢的反射，优化方案2的中子剂量率在一次屏蔽区域有一个明显的峰。针对二次屏蔽，优化方案1与优化方案2不再使用重金属材料对光子进行屏蔽，而大量使用轻材料对中子进行屏蔽；原始方案在二次屏蔽中采用了铁与铅，铁对中子与光子均有显著的屏蔽作用。由于计算模型采用圆柱模型，二次屏蔽对总重量贡献较大，则二次屏蔽采用轻材料对减少总屏蔽体重量具有重要意义。从图4中可以看出，原始方案在二次屏蔽中650 cm左右处光子剂量率产生一个峰，这是由于原始方案的二次屏蔽中采用了铁，铁存在较大的（n，γ）反应，导致光子剂量率增大形成一个峰。