空间堆阴影屏蔽结构与材料选型

来源：核动力工程杂志2023年第4期北京时间：

作者：黄迁明, 李兰, 柴晓明, 刘斌, 应栋川

单位：中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213；

摘要：空间堆对辐射屏蔽尺寸和重量要求苛刻，为寻找合适的屏蔽方案，需要对屏蔽材料、结构进行选型研究。本文首先介绍了国内外对空间堆屏蔽目标及限值的研究进展，基于反应堆屏蔽设计原理，针对不同应用场景抽象出平板模型和球模型，在不同设计目标下对不同材料的屏蔽性能进行分析，基于分析结果采用自动化优化工具对屏蔽方案进行选型，分析了各个方案的优缺点。结果表明，放射源的能谱、源的尺寸大小、屏蔽体离源的距离、不同的屏蔽设计目标都会影响屏蔽材料和结构的选择，需要根据应用需求进行筛选；碳化硼、氢化锂和钨是较好的空间堆屏蔽材料；利用自动化优化工具对屏蔽体进行分层布置可实现有效减重。

关键词：阴影屏蔽, 空间堆, 屏蔽限值, 屏蔽材料, 屏蔽结构, 屏蔽优化