随着国民经济的发展，密封源已广泛应用于工业、农业、医学等民用核技术应用领域，尤其是在工业应用方面得到了广泛推广。为控制工作人员的受照剂量，需控制放射源库内及其四周墙体外的剂量率，所以放射源库的屏蔽计算对于评估工作人员的受照剂量有着重要作用。

1 设计背景

某公司放射源库为独立单层建筑，源库长26.6 m、宽18.5 m、高7.2 m，建筑面积492.1 m²。放射源库四周设置实体围墙，放射源库设有贮存间、值班室、装备间和应急整备间。

放射源库四周墙体为370 mm厚MU10非粘土烧结砖墙，西墙设有用于放射源转运的铅防护门，值班室北墙、库南墙设铅观察窗，厚6 mm，装备间、应急整备间北墙设铅防护门。

放射源库贮存间内设有用于贮存放射源的贮源坑，按2源1坑设计。贮源坑从北至南分4个区域，1#坑、2#坑、3#坑、4#坑区域相邻之间为过道，宽度分别为1.2、1.9、1.4 m。地坑深度为1.5 m，放射源容器表面距离地面约为1 m，地坑盖板约为5 mm厚钢制盖板。

1#坑、2#坑存放Ⅳ类放射源，源坑尺寸为长2 m，宽0.8 m，高1.5 m，共有源坑40个，可存放80枚Ⅳ类源；3#坑、4#坑存放Ⅴ类放射源，源坑尺寸为长1.6 m，宽0.8 m，高1.5 m，共有源坑34个，可存放68个Ⅴ类源。放射源库平面示意图见图 1所示。

2 剂量限值及关注点选取

根据《含密封源仪表的放射卫生防护要求》(GBZ 125-2009)要求，密封源贮存时应具有屏蔽防护措施，使非放射工作人员可能达到的任何位置的周围剂量当量率小于2.5 μSv/h。

为评估工作人员在贮存间的受照剂量，放射源贮存在源坑时，放射源表面距地面约1 m，选取贮存间内剂量率较大的P点作为关注点；根据标准规定的限值，选取北屏蔽墙外30 cm处Q点作为关注点。关注点P和Q见图 1。

3 屏蔽计算 3.1 源项

屏蔽计算源项为150枚密封放射源，其中⁶⁰Co密封源56枚，出厂活度范围为11.1~29.6 GBq，均为Ⅳ类放射源；¹³⁷Cs密封源94枚，出厂活度范围为0.185~2.96 GBq，Ⅳ类放射源30枚，Ⅴ类放射源64枚。拟设计源库储源只设计⁶⁰Co和¹³⁷Cs源，根据不同⁶⁰Co和¹³⁷Cs源活度大小、γ射线在不同屏蔽厚度铅屏蔽层的减弱规律，利用伯杰公式计算屏蔽累积因子，从而分别计算密封源1 m处的周围剂量当量率，计算结果见表 1。

3.2 放射源库内剂量率计算

关注点P的剂量率只考虑1~40号等40个源坑的剂量贡献，其他源坑对P点的剂量可忽略不计。根据每个Ⅳ类源坑和Ⅴ类源坑存放两个放射源，计算出无屏蔽时关注点P周围剂量当量率，计算结果见表 2。

将40个源坑的盖板表面最大周围剂量当量率叠加，计算出无盖板屏蔽时关注点P的周围剂量当量率为23.2 μSv/h，根据γ射线减弱倍数所需屏蔽层厚度表数据可得，经5 mm钢制盖板后γ射线可减弱1.18倍(对钢吸收物质时⁶⁰Co的半减弱厚度为2.1 cm)。从而保守计算出关注点P的累积周围剂量当量率为19.7 μSv/h。

3.3 放射源库墙外关注点剂量率计算

在四周墙体屏蔽计算时，放射源库墙外关注点Q的周围剂量率只考虑3~8以及13~18号等12个源坑剂量贡献，其他源坑对计算点的剂量影响可忽略不计。关注点Q距放射源最近距离为2.2 m。将12个源坑的剂量率叠加，可知源罐1m处剂量率为5.90 μSv/h(无盖板屏蔽时为6.96 μSv/h)，在不考虑实心砖墙屏蔽下关注点Q的剂量率为1.22 μSv/h。根据γ射线减弱倍数所需屏蔽层厚度表数据可得，经370 mm厚实心砖墙γ射线可减弱63倍(对混凝土吸收物质时⁶⁰Co的半减弱厚度为6.2 cm)。则在经实心砖墙屏蔽后关注点Q的剂量率为0.02 μSv/h，对关注点Q的剂量率影响可忽略不计。

4 结果与展望

根据放射源库的屏蔽计算，放射源所致放射源库内关注点P的周围剂量当量率为19.7 μSv/h；墙体四周表面30 cm处Q点周围剂量当量率为0.02 μSv/h，对关注点Q的剂量率影响可忽略不计。

根据点源的各项同性，在计算过程中将源项假设为点源，并未考虑考散射和漏射的过程；在计算关注点剂量率过程中，选用放射源在关注点周围剂量当量率最大需须进行计算，并选用距关注点最短距离进行计算，整个计算过程属于保守计算。

由于拟建设施未建成，因此无法得到有效的监测数据与设计进行比较，需要进一步验证本文提出计算方法的合理性。

在进一步的研究过程中，将选用适用的屏蔽计算软件来模拟设计源库，并与本文的计算结果进行对比，验证其合理性。