strålningstransport

Strålningstransport handlar om hur strålning, vanligtvis neutroner och fotoner, rör sig genom materia och hur den interagerar med den. Det centrala ramverket är Boltzmanntransportekvationen, som beskriver hur angular flux ψ(r,Ω,E,t) förändras i rum, tid, riktning och energi till följd av transport och olika interaktioner (absorption, spridning, fission, emission). Lösningar kräver oftast numeriska metoder och måste hantera komplexa geometrier och material.

Det finns två huvudinriktningar: deterministiska och stokastiska. Deterministiska metoder löser ekvationen i diskret form; SN- och PN-approximationer samt multigruppvarianter används inom kärnteknik och strålskydd. Diffusionsteori är en förenklad approximation som gäller i tätt spridande medier. Stokastiska metoder bygger på Monte Carlo-simulering där individuella partikelbanor och interaktioner genereras; dessa ger ofta mycket noggranna resultat men kan vara tidskrävande.

Användningar innefattar beräkning av neutronflöden och dos i kärnkraftverk, strålskyddsdesign (dosdistribution och skydd), medicinsk fysik (dosplanering i radioterapi samt diagnostik) och forskning inom astrofysik och materialvetenskap. Effektiva strålningstransportberäkningar vilar på precisa kärn- och fotonkorsningsdata, exempelvis från data libraries som ENDF/B, JEFF och JENDL.

Sammanfattningsvis är strålningstransport en viktig disciplin som kombinerar fysik, matematisk modellering och numeriska metoder för att förutsäga hur strålning uppträder i komplexa miljöer och hur risker och effekter kan hanteras.