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本文以BNCT所涉及的中子源束流装置和剂量评估技术等两个基本问题为研究对象,开展了IHNI-I超热中子束装置优化设计及超热束流特性参数模拟分析研究,开展了细胞尺度上10B不均匀分布对细胞微剂量影响的模拟研究。首先,以NUREG/CR-6115压水堆基准题的标准堆芯装料模型为基础,对模拟研究所使用的MCNP5程序和基于ENDF/B-VII的连续截面数据库进行了基准模拟检验,模拟结果表明,所使用的程序和截面数据库准确、可靠用MCNP5程序建立IHNI-I医院中子照射器装置模型,模拟了用于BNCT研究的超热、热束流装置出口处γ光子和中子的能谱、通量等物理参数,结果表明,早先设计的IHNI-I超热束流品质较差。为此,开展了超热束流装置的优化设计工作,给出了采用35cm厚的Fluental慢化材料和0.8mm的B4C热中子吸收材料代替原来的Al/Al2O3混合多层慢化体结构的改进设计方案；采用MCNP5程序模拟了改进方案条件下超热束流装置出口处的中子束能谱、通量率等重要参数,分析结果显示,改进设计方案下超热中子束流品质明显提升。为了研究10B化合物在细胞尺度上空间分布不均匀对细胞微剂量的影响,利用Monte Carlo工具Geant-4软件包,开发了用于计算10B(n,α)7Li产生的α与7Li在细胞尺度上的微剂量的模拟程序--α-Li version1.0。应用此程序,模拟计算了2种细胞尺寸、8种α粒子能量、3种源分布条件下的细胞S值,并与MIRD委员会解析算法的计算结果进行对比,两者差异在1%以内；对不同细胞半径、不同细胞核半径、不同10B位置等条件下的3420种模型进行了模拟计算,证明了α粒子和7Li粒子在细胞内的S值存在差异性。通过以上研究,建立了10B(n,α)7Li反应的细胞S值数据库,此数据库可用于细胞尺度上10B不均匀分布情况下的高精度微剂量学计算。