Исследование образования и распространения излучений на высокоэнергетических ускорителях протонов путем математического моделирования адронных каскадов в веществе

• Автор: Крючков, Вячеслав Петрович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Протвино
• Количество страниц: 310 с. : ил.

Литература к введению
Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ЯДЕРНЫХ ДАННЫХ, АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ РАСЧЕТА, РАСЧЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕРЕНОСА ИЗЛУЧЕНИЙ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Взаимодействия адронов высоких энергий с ядрами
1.2. Алгоритмы и программы расчета переноса излучений
1.3. Расчетные исследования адронных каскадов
1.4. Постановка задачи исследований
Выводы
Литература к главе I
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ КОНСТАНТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАСЧЕТОВ ПЕРЕНОСА ИЗЛУЧЕНИЙ В ОБЛАСТИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ
2.2. Аппроксимация дважды дифференциальных сечений неупругих Ь-А взаимодействий
2.2.1. Аппроксимация каскадной части неупругих дважды дифференциальных сечений Ь-А взаимодействий
2.2.2. Испарительная часть неупругих дважды дифференциальных сечений Ь-А взаимодействий
2.2.3. Описание ливневой части неупругих дважды дифференциальных сечений Ь-А взаимодействий
2.2.4. Пик квазисвободного рассеяния
2.2.5. Сравнение с экспериментальными данными
2.3. Константы для описания электромагнитных взаимодействий заряженных частиц с веществом
2.3.1. Потери энергии заряженными частицами на ионизацию
2.3.2. Оболочечные поправки
2.3.3. Поправки на эффект плотности
2.4. САДКО-2 - система констант для обеспечения расчетов переноса высокоэнергетического излучения групповыми методами
2.4.1. Структура комплекса САДКО
2.4.2. Расчет групповых констант

2.5. Подготовка групповых констант для расчета переноса п, у-излучений
методом Монте-Карло
Выводы
Литература к главе II
Глава III. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПЕРЕНОСА ИЗЛУЧЕНИЙ, ГЕНЕРИРУЕМЫХ НА ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЯХ
3.1. Метод дискретных ординат в расчетах переноса высокоэнергетического излучения через вещество
3.1.1. Расчет переноса заряженных частиц в рамках метода дискретных ординат
3.1.2. Аппроксимация энергетического оператора численной схемой
1-го порядка точности (программа ШЭЯ-400)
3.1.3. Аппроксимация энергетического оператора численной схемой
2-го порядка, точности (программа ШЗД-бН)
3.1.4. Расчет переноса нерассеянного заряженного компонента
3.1.5. Численное решение уравнения переноса для сильно анизотропного рассеяния (уравнение Вольцмана-Фоккера-Планка)
3.1.6. Расчет коэффициентов Фоккера-Планка
3.2. Решение задачи переноса частиц в веществе методом Монте-Карло (программа МОБКІТІ)
3.2.1. Концепция алгоритмической схемы программы
3.2.2. Блок-схема программы
3.2.3. Особенности многогруппового приближения в методе Монте-Карло
3.2.4. Угловая сетка
3.2.5. Матричное задание переходов
3.2.6. Оценка функционалов и дисперсии
3.2.7. Моделирование пробегов нейтронов и заряженных частиц
3.2.8. Выборка характеристик взаимодействий
3.2.9. Возможности и недостатки программы МОЭКГГ
3.3. Верификация разработанных программно-константных комплексов ДОгбН+8АБКО-2 и М08К1Т+ЗДБК0
3.3.1. Пространственно-энергетические характеристики полей излучения нейтронов в толстых слоях железа для энергии источника
2, 14 и 40 МэВ
3.3.2. Спектры нейтронов в толстых слоях железа для энергии источника 400 МэВ
3.3.3. Сравнения пространственно-энергетических характеристик
полей излучения для энергии адронов источника 200 ГэВ
3.3.4. Сравнение результатов расчетов по программе М08КІТ с литературными экспериментальными и расчетными данными

Выводы
Литература к главе III

Глава IV. РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА, ПРОСТРАНСТВЕННЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЕЙ ИЗЛУЧЕНИЙ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЕЙ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ В РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЕ
4.1. Исследование компонентов излучений и их пространственных распределений за одномерными защитами ускорителей частиц высоких энергий
4.1.1. Геометрия, исследуемых типов радиационной защиты, функционалы и параметры расчетных сеток
4.1.2. Пространственное распределение различных компонентов излучений в одномерной защите
4.1.3. Зависимость флюенса различных компонентов излучения от энергии частиц источника
4.1.4. Спектральные распределения компонент излучения
4.1.5. Компонентный состав эквивалентной дозы на высокоэнергетических ускорителях
4.1.6. Соотношение различных компонентов излучения для энергии протонов источника 204 ГэВ
4.1.7. Спектры нейтронов в лабиринтах
4.2. Фотонный компонент излучения за гетерогенными радиационными защитами сильноточных протонных ускорителей
4.2.1. Ослабление нейтронов в гетерогенной (сталь+бетон) защите
4.2.2. Компонентный состав излучения за ’’толстой” защитой
4.2.3. Оптимизация радиационной защиты сильноточных пучков
4.3. Нейтронное излучение, образующееся в реакциях захвата ядрами
железа
4.3.1. Физический механизм рождения нейтронов в мюонных поглотителях
4.3.2. Геометрия расчета формирования поля нейтронов от
/л~ захвата
4.3.3. Пространственные и энергетические характеристики
потоков нейтронов, образующихся в мюонных поглотителях
Выводы
Литература к главе IV
ГЛАВА V. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛЕЙ ИЗЛУЧЕНИЯ ЗА ЗАЩИТОЙ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОТОННЫХ
УСКОРИТЕЛЕЙ
5.1. Дозовые характеристики поля излучения вокруг мишеней пучков
высокоэнергетических адронов

ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ
[1] Glauber R.J. In: Lectures in Theoretical Physics. Ed. by Britten W.F. et al. N.-Y., Interscience Publishers, 1959.
[21 Сычев B.C. //Вести Академии Наук БССР. Серия ’’Физико-энергетические науки:”. 1986, N4, с.13.
[3] Bethe Н.А. //Ann. Phys. Ser. 5,1930, V.5, p.325-341.; Bloch F. //Ann. Phys. (Leipz.), 1933, V.16, p.275-296.; Review of Particle Properties/Data particle group. - Rev. Mod. Phys., 1980, vol.52, N2.
[4] R.M.Sternheimer. Phys. Rev. 118, 1045 (1960).
[5] Барашенков B.C., Тонеев В.А. Взаимодействия высокоэнергетических частиц и атомных ядер с ядрами. М.: Атомиздат, 1980.
[6] Никитин Ю.П., Розенталь И.Л. Ядерная физика высоких энергий. М.: Атомиздат, 1980.
[7] Живописцев Ф.А., Кэбин Э.И., Сухаревский В.Г. Модели предравновесных ядер-ных реакций. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987.
[8] Bertini H.W. Low-Energy Intranuclear Cascade Calculation. //Phys. Rev., V.131,
1963, p.1801.
[9] Chen C. et al. //Phys. Rev., 168, 1968, p.943.
[10] Денисов Ф.П., Мехедов H.B. Ядерные реакции при высоких энергиях. М., Атомиздат, 1972.
[11] Weisskopf V.F., Ewing D.H. //Phys. Rev., V.57, 1940, p.472.
[12] Griffin J.J. //Phys. Rev. Lett., v.17, 478, 1966.
[13] Гудима К.К., Тонеев В.Д. - В кн.: Расчеты структуры ядра и ядерных реакций.' - Кишинев: Штиинца, 1977, с.З.
[14] Лебедев В.Н., Санников А.В. Препринт ИФВЭ 86-1, Серпухов, 1986.
[15] Барашенков B.C., Соболевский Н.М., Тонеев В.Д. Прохождение пучков высокоэнергетических частиц через толстые слои вещества. - Атомная энергия, 1972, т.32, с.217.