در این پایان نامه، به تفصیل شتاب دهنده ی رودترون- tt200 و ساز و کار تابش های ناشی از شتاب گرفتن الکترون ها در آن مورد تحلیل قرار می گیرد تا ضمن شناختن نوع و میزان این تابش ها، تولید چشمه های نوترونی که از اهمیت زیادی برخوردار هستند، امکان پذیر باشد. تلاش های بسیاری برای ساخت چشمه های نوترونی ارزان تر، کوچک تر و با قابلیت پذیرش افکار عمومی صورت گرفته است. در این راستا، استفاده از شتاب دهنده ها بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با شتاب دادن ذرات باردار سبک مثل پروتون و دوترون و الکترون تا یک انرژی معین و بمباران هدفی مناسب به وسیله ی این ذرات، یک چشمه ی نوترون به دست می آید. برای این منظور، در این پایان نامه، باریکه ی الکترون های فرودی توسط شتاب دهنده ی رودترون- tt200 با انرژی mev 10و جریان ma10 تولید شده است که با استفاده از کد mcnpx برهم کنش مذکور برای عناصر pb206، ta181، w184 و be9 مورد مطالعه قرار گرفته است. این محاسبات مطابقت خوبی با نتایج تجربی ارائه شده توسط iba دارد. از این پژوهش می توان در ساخت مولد نوترون برای عملیات نوترون گرافی، نوترون درمانی و تهیه ی دارو بهره برد. به دلیل وجود چنین شتاب دهنده ای در کشور، بررسی امکان تولید نوترون های سریع، بسیار مهم، اقتصادی و عملی خواهد بود.

منظور از شتاب دهی ذرات باردار، گسیل باریکه ای از ذرات به خصوص با انرژی خاص به طرف یک هدف است. روش های مختلفی برای انجام این امر وجود دارند که درتمام آن ها از آرایش های گوناگون میدان های الکتریکی و مغناطیسی استفاده می شود. لذا دست یافتن به جریان و میدان بهینه باعث افزایش بازده شتاب دهنده می شود. این پایان نامه به طراحی مغناطیس منحرف ساز باریکه الکترونی در شتاب دهنده رودوترون می پردازد. بنابراین سعی شده است که نخست نکات اساسی و اصولی در طراحی مغناطیس های منحرف ساز از دیدگاه های تحلیلی، اپتیک و شبیه سازی مورد بررسی قرار گیرد. با استفاده از نرم افزار ansys11 مغناطیس منحرف ساز شتاب دهنده رودوترون واقع در مرکز کاربرد پرتو ها وابسته به سازمان انرژی اتمی، شبیه سازی شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل سازی با نرم افزار، با مقادیر تجربی و نتایج بدست آمده از روش های تحلیلی و عددی، دلالت بر مناسب بودن این برنامه در طراحی دارد. به عبارتی این نرم افزار امکان طراحی دقیق مغناطیس را ممکن می سازد و با آن می توان پارامتر های موثر بر مغناطیس را کنترل و تنظیم کرد و این امر سبب می شود که به پایداری و کارایی حداکثر دست یافت.

دراین پایان نامه شبیه سازی چشمه ی نوترونی بر اساس بیم الکترونی mev10 مورد بررسی قرار گرفته است. این شبیه سازی با کد-های معروف mcnpx و geant4انجام گرفته و از سه عنصر تنگستن، تانتالم و سرب به عنوان هدف و از شتاب دهنده ی رودوترون به عنوان چشمه ی الکترونی استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که با استفاده از یک بیم الکترونی mev10 و شدت جریان ma10، شار فوتون و نوترون تولید شده می تواند به ترتیب تا n/cm2/s 1015 و n/cm2/s 1010 برسد. این در حالی است که بیشینه ی توان حرارتی تولید شده در این فرایند تولید نوترون در مواد هدف به w/(cm^3 ) 600 خواهد رسید.