[发明专利]一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法

权利要求书

1.一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法，其特征在于：该蒙特卡洛模型建立方法其包括以下步骤；

S1、对鲟鱼解剖测量及称重；

S2、根据步骤S1中测量得到的鲟鱼参数对鲟鱼各部分用近似几何体描述；

S3、鲟鱼剂量率的蒙特卡洛模型建立；

S4、鲟鱼剂量率估算；

S5、鲟鱼模型在剂量率估算方面的验证。

2.根据权利要求1所述的一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法，其特征在于：在上述步骤S1中，鲟鱼的解剖测量及称重为：取出鲟鱼，对其进行称重，测量外形参数，并按照区分的部位进行解剖，分别测量其各部分外形参数和质量。

3.根据权利要求1所述的一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法，其特征在于：在上述步骤S2中，根据测量所得的鲟鱼参数绘制草图，在草图中标出所得几何参数，将鲟鱼各个部分采用近似几何体进行代表，确定每个部位涉及曲面，给出曲面方程以及各曲面之间的相互关系。

4.根据权利要求3所述的一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法，其特征在于：在上述步骤S3中，按照蒙特卡洛软件MCNP中输入文件的格式，将鲟鱼各个器官的曲面方程按照格式要求编写曲面卡，然后通过布尔运算建立各器官涉及曲面之间的关系，编写栅元卡，将各器官的密度、元素组成编写入数据卡；然后运行输入文件，得到鲟鱼模型以及不同方向的截面图。采用相同的方法，建立鲟鱼所处环境介质的模型。

5.根据权利要求4所述的一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法，其特征在于：根据上述步骤S3中建立起的鲟鱼的蒙特卡洛模型，根据生物所处的照射环境中介质的和粒子能量、类型，编写源文件，运行得到不同能量粒子的能量吸收分数，将所得结果代入到剂量率转换因子DCC计算公式，计算出鲟鱼的内外照射剂量率转换因子，计算公式如下：

内照射剂量率转换因子

外照射剂量率转换因子

其中式中：

5.76×10-4—从MeV/s到μJ/h的转换系数；

ν——辐射类型(α、β或γ)；

E_k——ν粒子辐射类型的第k种能量，MeV；

Y_k——放射性核素每次衰变时能量为E_k的ν粒子的产额，1；

M_i——源组织/器官i的质量，kg；

M_j——靶组织/器官j的质量，kg；

φ_v,i,j(E_k)——源组织/器官i中每发射一次能量为E_k的ν粒子被靶组织/器官j吸收的能量吸收分数；

M_m——外部源环境介质m的质量，kg；

φ_v,m,j(E_k)——外部源环境介质m中每发射一次能量为E_k的ν粒子被靶组织/器官j吸收的能量吸收分数；

根据实验获得的鲟鱼各部分的活度浓度以及水体中的活度浓度，代入剂量率计算公式计算得到鲟鱼的总的平均剂量率，剂量率计算公式如下：

内照射剂量率：

外照射剂量率：

总剂量率：

其中式中：

W_R,v——辐射权重因子，内照射，α辐射取10，低能β辐射取3，非低能β和γ辐射取1；外照射对非低能β和γ辐射取1，不考虑α和低能β；

C_i——源组织/器官i中该核素A的活度浓度，Bq/kg鲜重；

C_m——外部环境介质m中该核素A的活度浓度，Bq/kg或Bq/L；

R——生物在该环境介质中的居留因子。