(W+B_4C)/Al复合材料中子屏蔽性能的蒙特卡罗模拟

使用MCNP5程序模拟了能量为14.88 Me V的快中子在(W+B_4C)/Al和W/Al复合材料中的输运过程,并与铅硼聚乙烯、聚乙烯以及钨进行对比。计算了各屏蔽材料的中子衰减性能、中子透射能谱以及中子俘获过程中释放γ射线的透射能谱,为中子屏蔽材料的选择提供了理论依据。模拟结果和实际结果吻合,证实了蒙特卡罗方法的可靠性。模拟结果也可以得出,对于快中子,高原子序数材料的屏蔽效果要好于低原子序数材料,含钨45%的复合材料的屏蔽性能与商用铅硼聚乙烯的屏蔽效能相近,但是激发γ射线能量低于铅硼聚乙烯,考虑到成分可调控性、使用温度以及力学性能等因素,(W+B_4C)/Al复合材料是一种极具应用潜力的新型中子屏蔽材料。