[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

说明书

本发明公开了一种用于鲟鱼剂量率估算的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。本方案通过采用上述用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法可以建立起为鲟鱼的辐射影响评价提供更加接近真实情况、能有效区分鲟鱼组织器官的模型，与ERICA模型相比较具有区分组织器官的优点，而且划分的生物器官简单，数据易获取，具有较好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及非人类物种辐射影响评价技术领域，具体涉及一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法。

背景技术

随着社会对保护非人类物种的重视，电离辐射对非人类物种的可能影响也日益受到人们的关注。国际原子能机构(IAEA)、联合国院子辐射效应委员会(UNSCEAR)、国际放射防护委员会(ICRP)均先后发表专门出版物讨论和叙述这一问题。我国在2003年发布的《放射性污染防治法》和2018年实施的《核安全法》中都有对保护非人类物种的要求。

国际上的非人类物种辐射剂量和辐射效应评估方法及模型分别有：有加拿大的AECL approach、英国的R&D128、D-Max、荷兰的LAKECOB、欧盟的ERICA、美国的RESRAD-BIOTA、法国的EDEN2、CATEAUR等，目前应用最为广泛的欧盟的ERICA程序和美国的RESRAD-BIOTA程序。

欧盟ERICA程序中按照栖息环境的不同将生物分为淡水、海洋和陆地生物。每种类型下按照植物所属科属和生长阶段的不同进行进一步的划分，共将生物分为了40类。其生物模型均以椭球体代表，球体中密度、元素组成、核素均匀分布，生物体的大小可以通过变化椭球体的轴长来改变。美国RESRAD-BIOTA程序中将生物按照栖息环境分为了四类：水生动物、滨岸动物、陆地动物和陆地植物四类，生物模型按照体型大小进行划分，分为了8种类型，生物体型也采用椭球体进行代表。此外ICRP在2008年出版的108号报告中定义了的12种参考生物，生物的形状均采用均匀椭球体代表。

用均匀的椭球体代表参考生物进行剂量率估算，不区分组织器官，不仅忽略了椭球体与生物实际体型之间的差异，而且对敏感器官的密度、元素组成、核素分布以及在体内分布的位置所造成的剂量率影响也未加考虑，这将会导致生物体剂量率估算值的不确定性以及对辐射影响的估计不足。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法，该蒙特卡洛模型建立方法可以建立起鲟鱼的简化解剖学模型，用于鲟鱼的辐射剂量率估算，为鲟鱼的辐射影响评价提供更加接近真实情况以及能够有效区分组织器官的鲟鱼模型。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于鲟鱼剂量率估算的蒙特卡洛模型建立方法，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进行几何描述；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。

进一步，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。

进一步，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。

进一步，在上述步骤S3中，按照蒙特卡洛软件MCNP中输入文件的格式，将各个曲面以及各部分的曲面构成关系编写如MCNP输入文件，运行得到鲟鱼模型以及不同剖面的剖面图；采用相同的方法，建立鲟鱼所处环境介质的模型。