用于^(211)At生产的高功率金属Bi靶热效应模拟

作     者：熊杰 窦国梁 孙良亭 王洋 秦芝 任洁茹 赵永涛 赵红卫 Xiong Jie;Dou Guoliang;Sun Liangting;Wang Yang;Qin Zhi;Ren Jieru;Zhao Yongtao;Zhao Hongwei

作者机构：西安交通大学未来技术学院西安710000 中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2024年第36卷第9期

页      面：88-93页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

主　　题：Bi靶 α离子束 At-211 同位素生产 计算流体力学 

摘      要：为提高用于医用同位素^(211)At生产的金属Bi靶在高束流功率作用下的可靠性与使役寿命,对多种束流均匀化方法进行了模拟与对比,利用计算流体力学(CFD)方法模拟分析了在wobbler磁铁作用下强度为500 eμA的α束流轰击Bi靶产生的热效应,为靶系统的设计和寿命的延长提供了关键技术支撑。结果表明,通过扫描实现束流均匀化可大幅降低靶上的最大热功率密度;在靶前采用wobbler磁铁对束流进行周期性圆扫描可有效降低Bi靶的表面温度。当扫描频率为50 Hz时,Bi靶最高温度为189.8℃,低于其熔点(271.3℃),能够满足Bi靶在此高功率束流照射下安全运行的温度要求。