Lithuanian Journal of Physics article / Lietuvos fizikos žurnalo straipsnis

MODELLING OF NEUTRON AND PHOTON TRANSPORT IN IRON AND CONCRETE RADIATION SHIELDINGS BY THE MONTE CARLO METHOD
A. Žukauskaitė^a, R. Plukienė^a, A. Plukis^a, and D. Ridikas^b
^aInstitute of Physics, Savanorių 231, LT-02300, Vilnius, Lithuania
E-mail: agne.zukauskaite@ff.vu.lt
^bC.E.A. Saclay, DSM/DAPNIA/SPhN, F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France

Particle accelerators and other high energy facilities produce penetrating ionizing radiation (neutrons and γ-rays) that must be shielded. The objective of this work was to model photon and neutron transport in various materials usually used for shielding, such as concrete, iron, or graphite. The Monte Carlo method allows one to obtain particle flux and nuclear reaction rates by simulating individual particles and recording some aspects of their average behaviour. In this work several nuclear experiments were modelled: AVF 65 – γ-ray beam (1–10 MeV) transport, HIMAC and ISIS 800 – high energy neutron (20–800 MeV) transport in iron and concrete. Then the results were compared with experimental data.

NEUTRONŲ IR SPINDULIŲ SKVERBIMOSI PRO GELEŽĮ IR BETONĄ MODELIAVIMAS MONTE
KARLO METODU
A. Žukauskaitė^a, R. Plukienė^a, A. Plukis^a,D. Ridikas^b
^aFizikos institutas, Vilnius, Lietuva
^bC.E.A. Saclay, Prancūzija

Dalelių greitintuvuose ir kituose aukštų energijų įrenginiuose sukuriama personalui pavojinga jonizuojančioji spinduliuotė (neutronai ir γ spinduliai). Norint apsaugoti žmones nuo žalingo spinduliuotės poveikio, tokius įrenginius būtina ekranuoti. Modeliuotas neutronų ir fotonų skverbimasis pro įvairias ekranavimui naudojamas medžiagas, tokias kaip geležis ar betonas. Naudotas Monte Karlo metodas yra pagrįstas individualių dalelių pernašos modeliavimu, o rezultatai gaunami iš suvidurkintos šių dalelių elgsenos. Pateikiami rezultatai, kurie buvo gauti modeliuojant keletą branduolinių eksperimentų, tokių kaip AVF 65 – γ spindulių (1–10 MeV) skverbimasis; HIMAC ir ISIS 800 – didelių energijų (20–800 MeV) neutronų skverbimasis pro betoną ir geležį. Modeliavimo rezultatai palyginti su literatūroje pateikiamais eksperimentiniais duomenimis. Geriausiai eksperimento duomenis atitiko 100 MeV ir didesnių energijų neutronų srautai geležyje. Rezultatai parodė, kad šį metodą galima sėkmingai taikyti, sprendžiant radiacinės saugos uždavinius.