47、快速辐射剂量计算的支持向量回归模型学习

快速辐射剂量计算的支持向量回归模型学习

1. 伽马射线剂量累积因子概述

伽马射线（用希腊字母γ表示）是一种由亚原子粒子相互作用产生的电磁辐射，如电子 - 正电子湮灭或放射性衰变。由于其高能量，γ射线被活细胞吸收时会造成严重损害，因此γ射线屏蔽在核工程中至关重要。

我们考虑一个点各向同性的单能γ射线源，探测器位于屏蔽体的另一侧。当γ射线穿过屏蔽物质时，根据屏蔽材料和光子能量，光子与材料相互作用的概率不同。主要的相互作用包括光电效应、康普顿散射和电子 - 正电子对产生，这些相互作用可能产生二次光子，从而增加探测器处的通量、注量或剂量，这种增加程度通过累积因子来描述。

剂量累积因子B是一个无量纲的量，定义为总剂量D(⃗r)（散射或二次通量产生的剂量DS(⃗r)与未碰撞或一次通量产生的剂量D0(⃗r)之和）与仅由未碰撞通量产生的剂量D0(⃗r)的比值：
[B = \frac{D(\vec{r})}{D_0(\vec{r})} = \frac{D_S(\vec{r}) + D_0(\vec{r})}{D_0(\vec{r})}]

计算仅由未碰撞通量产生的剂量相对简单，但获取屏蔽源后方某点的总剂量是一项非常复杂的任务。因此，使用累积因子计算总剂量的方法十分简便，但准确的累积因子值至关重要。

2. 数学 - 物理模型

假设一个点各向同性的单能γ射线源，每秒发射S个光子，位于距探测器r厘米处。距离r处的通量为：
[\Phi(\vec{r}) = \frac{S}{4\pi r^2} \left[\frac{\text{光子}}{s \cdot cm^2}\right]]

若在源和探测器之间放置