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随着中国散裂中子源项目(CSNS)的推进，辐射防护预制研究迫在眉睫。散裂中子源是高能强流质子加速器，运行过程会产生大剂量辐射，其中的主要辐射粒子(中子)的最高能量可以达到入射质子能量1.6GeV。主要辐射设施包括靶站、束流输运线、束流准直器和束流垃圾桶等。本文从CSNS项目的实际需要出发，按照CSNS上的1.6GeV和130MeV共四个束流垃圾桶的束流参数和土壤及地下水活化的剂量限值，进行了模拟计算和对比分析。计算主要采用FLUKA程序。利用创建的梯形切片和球形切片两种几何模型，针对铁和混凝土的双层屏蔽情况，分别模拟了束流垃圾桶在不同铁屏蔽厚度下的方位分布深度剂量曲线和角分布深度剂量曲线。通过分析这些曲线，优化设计出了满足辐射剂量限值的束流垃圾桶结构和尺寸。同时还阐述了蒙特卡罗方法原理和使用了经验公式计算。结果表明，采用FLUKA程序和梯形几何与球形几何模型，可以方便精确的模拟计算束流垃圾桶辐射剂量；经验公式计算有其适用条件的限制，其中Moyer模型计算束流垃圾桶侧屏蔽略为保守，Tesch公式不适用于CSNS的束流垃圾桶屏蔽计算。
本文的计算结果可直接应用于CSNS的束流垃圾桶建造上。模拟出的剂量分布曲线可以为进一步分析提供依据。FLUKA计算时创建的梯形切片和球形切片几何模型可以为其它情形的模拟计算提供参考。