Godiva-IV泄漏剂量表征研究：为核事故剂量计比对提供新基准

为解决核事故剂量计(NAD)性能评估缺乏参考剂量的问题，美国能源部(DOE)支持研究团队利用被动式邦纳球谱仪(PBSS)和CaF2 热释光剂量计(TLD)，首次系统测定Godiva-IV临界装置在新型实验环境下的中子/光子泄漏剂量，建立温度(65.1-229.9°C)与径向距离(2-4m)的剂量关系模型，为NAD比对训练提供关键数据支撑。

　　

在核设施运营中，核事故剂量计(NAD)是保障人员辐射安全的核心装备。根据美国联邦法规10 CFR §835.1304要求，所有可能发生核事故的场所必须配备NAD，其性能需符合DOE-STD-1098-2017标准。然而自1985年橡树岭国家实验室(ORNL)终止健康物理研究堆(HPRR)运行后，美国能源部(DOE)下属机构长期缺乏训练核事故剂量师的实验平台。尽管1995年洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)曾利用Godiva-IV开展NAD比对，但该装置在2004年搬迁至国家临界实验研究中心(NCERC)后，其建筑空间缩小导致泄漏剂量特性改变，亟需重新表征。

为解决这一关键问题，由Lawrence Livermore国家实验室主导，联合Atomic Weapons Establishment(AWE)等机构的研究团队，在DOE核临界安全计划(NCSP)支持下，对重建后的Godiva-IV开展系统性剂量表征研究。该成果发表于《Radiation Measurements》，首次建立了适用于新型实验环境的剂量基准。

研究采用被动式邦纳球谱仪(PBSS)测量中子能谱，通过CaF₂
热释光剂量计(TLD)获取光子剂量数据，并利用²³⁵
U裂变箔验证剂量线性关系。所有实验在NCERC建筑内完成，覆盖2-4米径向距离和65.1-229.9°C温度区间。

【Method】
研究团队通过Godiva-IV核心结构分析（含1.5%钼的高浓铀合金）和电阻温度检测器(RTD)数据，建立温度与泄漏剂量的关联模型。

【Neutron dose】
中子比释动能测量显示，在测试距离内剂量呈线性衰减（R²

0.99）。通过PBSS能谱与ICRP-74剂量转换因子卷积计算，获得人员当量剂量H_p
(10)，其不确定度控制在±7.3%以内。

【Discussion】
相比原始报告采用的抛物线模型，新建立的线性方程（式7和式4）显著提升剂量预测精度。²³⁵
U裂变箔实验证实，温度变化ΔT与中子注量率呈严格线性关系（p<0.001），验证了模型可靠性。

【Conclusion】
该研究首次量化了NCERC环境下Godiva-IV的泄漏剂量特性：中子剂量率随距离呈e^-1.11R
衰减，光子剂量占比从2米处的12.6%降至4米处的9.8%。建立的剂量-温度-距离关系模型，为后续NAD比对提供了可追溯的剂量基准，填补了HPRR停运后的技术空白。

这项由A.S. Tamashiro等学者完成的工作，不仅满足了DOE法规对剂量计性能验证的要求，其创新性的线性模型更为国际核安全领域提供了可推广的方法学参考。正如作者所述，该成果将持续支撑全球核事故响应人员的专业训练，提升核应急能力建设水平。