基于并行技術(shù)的外照射劑量實時精確評估方法研究.pdf

1、涉核作業(yè)人員的外照射防護是輻射安全重點關(guān)注的問題之一?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的核與輻射環(huán)境下人員作業(yè)過程仿真和劑量預評估已被應用于涉核作業(yè)方案設計與優(yōu)化中。作業(yè)過程仿真中的劑量評估方法多是以降低計算精度為代價來確保計算效率，無法實現(xiàn)高精度實時劑量評估，亦無法用于多角色個人有效劑量的評估。
　　為解決上述問題，本文基于單機多核并行技術(shù)和GPU并行技術(shù)進行了基于體素模型的外照射實時劑量評估方法的并行研究。分解其中時間開銷較大的且符合并行計算

2、特點的任務，首先由線程并行完成器官對應的通量劑量轉(zhuǎn)換因子的讀取和計算，負責計算器官的體素的全部線程通過共享存儲方式調(diào)用計算結(jié)果;由單一線程完成輻射場數(shù)據(jù)信息的獲取和計算，通過共享存儲方式完成全部線程對該計算結(jié)果的拷貝。其次將參與計算的體素的世界坐標位置的索引任務均分給每個線程，線程負責計算體素所對應的劑量值。最后通過線程歸并體素的劑量值來計算敏感器官或組織的當量劑量，單人人體有效劑量的計算由單一線程完成，多角色個人有效劑量的計算任務由線

3、程并行分解。最終實現(xiàn)高精度實時劑量評估方法并擴展成多人協(xié)作時的多角色個人有效劑量和集體劑量的評估方法。
　　本文選取國際輻射防護委員會發(fā)布的ICRP110號報告中公開的最新的ICRP體素模型為計算模型，以加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)散裂靶更換方案仿真為例，實時計算作業(yè)人員的器官當量劑量、最大劑量率和人體有效劑量，實現(xiàn)27個敏感器官或組織的當量劑量的計算和人體有效劑量的實時計算，一次計算時間在15毫秒，滿足實時仿真要求的40毫秒以內(nèi)。驗證了