طراحی و ساخت سیستم پرتودهی نوترون حرارتی برای کالیبراسیون tld

چکیده سال¬های متمادی است که از چشمه¬های نوترون حرارتی برای مقاصد مختلف به ویژه کالیبراسیون دزیمترهای نوترون همچون tldها استفاده می¬شود. در گذشته عموماً از دو چشمه برای کالیبراسیون دزیمترهای نوترونی استفاده می¬شد. اولین چشمه، چشمه-ی sb-be بود که در داخل یک کندکننده¬ی آب یا پلاستیک با شعاع cm4 قرار می¬گرفت و توسط پوسته¬ی نازکی در حدود mm 1 از بور پوشانده می شد. چشمه¬ی دیگر cf252 با کندکننده¬ی آب سنگین به شعاع cm 15 و پوششی از کادمیوم بود. در سال های اخیر استفاده از چشمه¬های نوترونی (α,n) به دلیل بهره¬ی بالای نوترونی افزایش یافته است. یکی از این نوع چشمه¬ها که در بسیاری از مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی به¬ طورگسترده به عنوان چشمه¬¬ی کالیبراسیون تابش¬ نوترون استفاده می¬شود، چشمه¬ی am-be است. در این کار یک استوانه¬ از جنس پلی¬اتیلن با قطر و ارتفاع cm 45 به عنوان کندکننده برای یک چشمه¬ی am-be با فعالیت یک کوری طراحی و ساخته شد. در این حفاظ دو کانال افقی و دو کانال عمودی با قطر cm 5/3 به عنوان کانال-های پرتودهی تعبیه شد. با استفاده از شبیه¬سازی، مناسب¬ترین فاصله از چشمه برای داشتن بیشینه¬ی شار حرارتی و همچنین نسبت شار حرارتی به شار غیر حرارتی محاسبه شد و در نتیجه فاصله¬ی cm 5 تا cm 8 به عنوان مکان¬های مناسب پرتودهی انتخاب شد. برای اندازه¬گیری شار نوترون از روش فعال¬سازی پولک استفاده شد. بدین منظور دو پولک طلای استاندارد به ¬صورت برهنه و با پوشش کادمیوم پرتودهی شد و با استفاده از آشکارساز hpge سطح زیر قله گامای kev 411 گسیل شده از پولک¬های فعال شده اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که 92% فعالیت پولک طلا ناشی از نوترون¬های حرارتی بوده است که با مقدار حاصل از شبیه¬سازی یعنی 89% توافق خوبی داشت. در این کار برای کالیبراسیون بازده و انرژی از یک چشمه¬ استاندارد eu152 با فعالیت µci01/0±14/0 و به ابعاد پولک طلا استفاده شد. شار نوترون¬های حرارتی از اندازه گیری در فاصله¬ی cm 5/5 از چشمه n/(〖cm〗^2.s) 745 ± 10589به ¬دست آمد. با استفاده از شار به¬دست آمده، آهنگ دز نوترون¬های حرارتی در مکان مذکور با استفاده از کد mcnpx برابر با (µsv)/h 7/394 محاسبه شد. در ادامه tldهای 600 و 700 با پوشش و بدون پوشش کادمیوم در زمان¬های مختلف در کانال مذکور پرتودهی شد و خوانش آن¬ها با استفاده از قرائت¬گر pcl3 انجام و کالیبره شدند. نتایج نشان داد که با طراحی حفاظ مناسب برای چشمه های am-be با فعالیت در حدود یک کوری می توان از آنها برای کالیبراسیون دزیمترهای گرمالیانی در محدوده دز محیطی و فردی استفاده نمود. کلید واژه: کالیبراسیون، دزیمتر گرمالیانی، نوترون، فعال سازی نوترونی، mcnp.