空间环境中存在各种天然辐射,它们作用在航天器外壳、内部元件和生命体上,能够引起总剂量、位移损伤、单粒子事件和细胞变异等效应,严重威胁航天器在轨安全运行和航天员身体健康。因此,深入研究空间辐照环境对航天器和生命体的影响机理及解决途径,对于提高航天器的稳定性、可靠性和航天员的安全具有极其重要的研究意义。地面加速器装置能够模拟空间离子辐射环境,具有方便、快捷和实验条件可控等优点,是研究粒子辐射对材料、器件和生命体影响机理的重要实验平台。根据国家相关文件精神,哈工大将与中国航天科技集团公司联合建设“空间环境地面模拟装置(SESRI)”,该装置分低能区和高能区,本文主要针对低能区进行了辐射防护设计。本文从标准指导和法律规定出发,依据加速器的具体布局、加速粒子的种类、能量、流强及束流损失分布以及次级辐射场特点为空间环境地面模拟装置低能区设计了一套可行的辐射防护方案。本方案要求在实践的正当性的前提下达到辐射防护的最佳效果,设计内容主要包括低能区的屏蔽设计、低能区感生放射性核素活度计算、辐射剂量监测系统、人身安全联锁系统四部分。其中低能区屏蔽设计是指按照国家标准设计准则进行了低能区几个舱室的混凝土厚度计算及迷道设计;低能区感生放射性核素活度计算是针对加速器关机后残留在靶材,墙壁等处的感生放射性核素活度进行计算,为实践活动提供指导;辐射剂量监测系统的目的是实时监测加速器运行时辐射区域及工作区域的辐射剂量,验证屏蔽的有效性,在加速器运行参数发生改变时能够及时发现辐射剂量的变化,为加速器调束人员提供束流损失的大概位置;人身安全联锁系统的作用是保证加速器运行时工作人员不能误入辐射区,避免误照射的发生。最后,通过其他辅助安全设施的设计尽可能低地降低工作人员及公众所受剂量。