随着核能与核技术的不断发展,世界各国都建设了大量的核反应堆和相关核设施。这些核反应堆与核设施在日常运行过程中会产生大量的放射性,会对相关工作人员和周围环境造成不可逆的危害。如何确保人员和周围环境安全,降低和减少工作人员所接受辐射剂量及环境中放射水平是核安全与辐射防护工作的主要内容。因而,需要了解反应堆与核设施周围的辐射场剂量分布情况,评估反应堆及核设施周围环境放射水平,确保工作人员在该环境下作业时接受剂量不超过剂量限值以及优化工作方案等。本文研究详细分析论述了三维辐射场快速精确计算的关键问题,首先改进了单层累积因子计算的计算模型、通量-剂量转换系数等,提高了单层累积因子计算精度,并采用几何级数（G-P）算法拟合了部分材料40个自由程（MFP）以内的累积因子数据;其次,采用一维离散纵坐标（SN）程序计算了40-100MFP之间的深穿透累积因子数据;再次,提出了基于深度神经网络的累积因子计算方法,实现了对于多层累积因子的快速准确计算;然后利用最新计算得到的累积因子数据对本课题组早期开发的三维辐射场计算程序进行了改进开发;最后利用C++,C#等编程语言,开发累积因子计算平台。为了验证三维辐射场快速计算程序改进后效果,本文采用基准题及基准题的变换题进行了测试计算。将改进前后结果与MCNP5、参考程序Visi Plan4.0结果进行对比分析,结果表明改进后计算精度得到了大幅提升。对某小型反应堆实例模型的辐射场剂量分布展开计算,将结果与MCNP5结果相比较,并对辐射场进行了可视化显示。改进后的三维辐射场快速计算程序的计算精度和计算时间均能够满足工程应用的要求,可以广泛应用于核安全与辐射防护领域。