پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > فيزیک و مهندسی هسته ای > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1396
پدیدآورندگان:
حمید بصیری [پدیدآور اصلی]، حسین توکلی عنبران[استاد راهنما]
چکیده: نوترون ذرهای ناپایدار و دارای نیمه عمر کوتاه، در حدود یازده دقیقه، است و به منظور استفاده از آن در صنعت، پزشکی و تحقیقات آزمایشگاهی باید بطور مصنوعی تولید شود. راکتورهای هستهای به عنوان مهمترین چشمه نوترون شناخته شده اند اما ابعاد بسیار بزرگ و تکنولوژی پیشرفته آنها و همچنین نگرانیهای ایمنی و امنیتی و هزینههای گزاف نگهداری و تعمیر، استفاده از آن را در بسیاری از امور غیرممکن کرده است. جایگزین مناسبی برای راکتورهای هستهای شکافت، چشمههای آلفا-نوترون میباشند. در تحقیق پیش رو از رایجترین چشمه نوترون یعنی Am-Be استفاده گردیده است. نوترونهای تولید شده از این چشمه دارای انرژیهای مختلفی در بازه MeV 11-0 می باشند. به منظور کندسازی نوترونهای غیرحرارتی و افزایش شار نوترونهای حرارتی از ماده کندکننده در اطراف چشمه استفاده میشود.
در این تحقیق با استفاده کد مبتنی بر روش مونتکارلو MCNP به شبیهسازی و محاسبه شار نوترونهای حرارتی در چشمه Am-Be با کندکنندههای مختلف پرداخته شده است و در نهایت کندکننده مناسب و ضخامت بهینه آن جهت استفاده از نوترونهای حرارتی این چشمه پیشنهاد شده است. سپس اثر افزودن لایهای از مواد بازتابنده و تکثیرکننده به چشمه بر شار نوترونهای حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت حفاظسازی مناسب به منظور به حداقل رساندن آسیب های بیولوژیکی در هنگام کار با چشمه نوترون برای پیکربندی نهایی پیشنهادی انجام شده است.
بر اساس یافتههای این تحقیق استفاده از هندسه کروی برای کندکننده بجای هندسه استوانهای مورد استفاده در اکثر پژوهشهای پیشین، میتواند منجر به افزایش شار نوترونها شود. همچنین در نتیجه شبیهسازیها پارافین به عنوان بهترین کندکننده انتخاب شد. نتایج نشان میدهد استفاده از بازتابنده و تکثیرکننده میتواند اثر مثبتی روی شار نوترونهای حرارتی داشته باشد و ضخامت اثرگذاری آن تعیین گردید. در پایان نیز به مقایسه و انتخاب حفاظ برتر برای به حداقل رساندن گاماهای تولید شده در اثر جذب نوترون در مواد مورد استفاده از چشمه و نوترونهایی که از سطح خارجی پیکربندی چشمه فرار می کنند، با استفاده از کره ICRU پرداخته شده است.
نتیجه نهایی بصورت کره پارافین تا شعاع 7 سانتیمتر، بازتابنده و تکثیرکننده از جنس بریلیوم به ضخامت 23 سانتیمتر، مجددا پارافین به ضخامت 31 سانتیمتر جهت کاهش دز نوترون در کره ICRU و بطور همزمان افزایش شار حرارتی در سیستم و در نهایت آلیاژ کنرتیوم به ضخامت 7 سانتیمتر به عنوان پیکربندی که با اهداف تحقیق سازگار است، پیشنهاد می شود. همچنین در نتیجه شبیه سازی ها مشاهده گردید شار حرارتی در فاصله 4 الی 7 سانتیمتر بیشترین مقدار را داشته که به عنوان انتهای سایت پرتودهی و محل قرار دادن نمونهای که قرار است با حداکثر شار نوترون حرارتی بمباران شود، پیشنهاد می شود.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#نوترون حرارتی #چشمه نوترون #کندکننده #حفاظ #Am-Be دانلود نسخه تمام متن (رایگان)
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرودیادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: