راکتور تحقیقاتی آب سبک زیربحرانی (lwscr) وسیله ای کارا و بسیار ایمن برای انجام آزمایشات فیزیک راکتور و اندازه گیری پارامترهای قلب راکتور است. این راکتور به گونه-ای طراحی گردیده است که ضریب تکثیر موثر نوترون در آن کمتر از یک بوده و هیچگاه بحرانی نمی گردد. همچنین این راکتور با یک چشمه ثابت کار می کند. در این پروژه ابتدا توزیع شار محوری راکتور با دو روش تجربی اندازه گیری شده است. در روش اول از سیستم آشکارسازی با استفاده از آشکارسازی bf3 و در روش دوم از پولک های ایندیم و تابش دهی آن ها در قلب و سپس اندازه گیری پرتوزایی آن ها استفاده گردیده است. توزیع شار محوری علاوه بر دو روش آزمایشگاهی توسط محاسبات و به صورت تئوریک نیز بدست آمده است. در روش تئوریک از کد mcnp که بر اساس روش مونت کارلو کار می کند استفاده گردیده است. با توجه به قابلیت های کد mcnp دقت کافی در تعریف هندسی قلب راکتور که یک شبکه شش ضلعی توپر (مثلثی) است مبذول گردیده و کلیه قسمت های قلب به طور کامل لحاظ گردیده است. قبل از محاسبات توزیع شار، محاسبات ضریب تکثیر بحرانی انجام گردیده؛ نتایج محاسبات با نتایج محاسبات توسط کدهای wims و citation که قبلا انجام گردیده، بسیار نزدیک می باشد. همچنین منحنی تغییرات ضریب تکثیر بر حسب گام راکتور نیز جهت اطمینان از درستی گام انتخاب شده در طراحی اولیه بدست آمده است که حداکثر ضریب تکثیر در گام 7/4 سانتی متر(گام راکتور) حاصل گردید. محاسبات شار محوری با استفاده از ورودی نوشته شده انجام و با نتایج اندازه گیری مقایسه گردید که نتایج از تطابق خوبی برخوردار است.

آشکارسازهای سوسوزن آلی به عنوان یک بیناب نگار گاما، بهره ی پایین تر و قدرت تفکیک ضعیف تری در مقایسه با آشکارسازهای سوسوزن غیر آلی دارند. از آن جا که این آشکارسازها به لحاظ زمانی سریع تر و از لحاظ اقتصادی با صرفه تر هستند، در بسیاری از کاربردها در بیناب نگاری گاما به کار گرفته می شوند. یک شکل جالب از سوسوزن های آلی، نوع پلاستیکی آن است. سوسوزن های پلاستیکی به علت دارا بودن هیدروژن و عدد اتمی پایین برای آشکارسازی نوترون کاملا مناسب هستند و در مواردی که حساسیت به هر دو تابش نوترون و گاما، به همراه توانایی تبعیض شکل پالس اهمیت داشته باشد، مانند درگاه بازرسی و شمارنده های کل بدن، این آشکارسازها بالاترین کارایی را دارند. هدف این پروژه به دست آوردن بیناب انرژی گامای وارد شده به آشکارساز سوسوزن پلاستیکی و تشخیص نوع چشمه ی قرار گرفته در مقابل آن است، بدین منظور ابتدا بیناب های تجربی حاصل از آشکارساز پلاستیکی (2in*2in) ne-102a و آشکارساز غیر آلیnai(tl) را برای چند چشمه ی آزمایشگاهی به دست آورده ایم. آن گاه به شبیه سازی تابع پاسخ آشکارساز سوسوزن پلاستیکی (2in*2in)ne-102a به پرتوی گاما، با استفاده از کد fluka و کد ترابرد نور photrack پرداخته ایم، در هر دو مورد نمودار مقیاس بندی را رسم کرده و با هم مقایسه کرده ایم. سپس تابع پاسخ آشکارساز سوسوزن پلاستیکی مکعبی 50*50*15 سانتی متری (آشکارساز مواد پرتوزا در وسایل نقلیه متحرک، دستگاهی که برای اولین بار در ایران، به منظور جلوگیری از ورود و خروج مواد پرتوزا به کارخانه جات، ساخته شد)، را با تلفیق کد fluka و کد ترابرد نور photrack شبیه سازی کرده و با به دست آوردن نمودار مقیاس بندی، نوع چشمه را تشخیص داده ایم. کلمات کلیدی: آشکارساز سوسوزن پلاستیکی، کدfluka ، کد ترابرد نور photrack، بیناب نگاری

تعیین توزیع شار نوترون در یک رآکتور تحقیقاتی نخستین گام برای انجام سایر آزمایش های مربوط به رآکتور می باشد. معادله ی توزیع نسبی شار نوترون های حرارتی در جهت شعاعی بصورت ) r ?( j0 max ? (r)= t ? می باشد. در این پایان نامه هر دو روش محاسباتی و آزمایشگاهی برای تعیین شار در رآکتور زیربحرانی اصفهان (lwscr) مورد استفاده قرار گرفته است. در روش آزمایشگاهی اول، فعالیت اشباع پولک هایی از جنس دیسپرسیوم که در رآکتور فعال شده اند، اندازه گیری شده است (فعالیت اشباع متناسب با توزیع شار نوترون است)، و در روش آزمایشگاهی دوم با استفاده از آشکارساز bf3 توزیع شار تعیین شده است. در روش دوم توزیع شار نوترون با استفاده از کُدهای محاسباتی wimsوcitation بدست آمده است. و مقدار ? در جدول زیر آورده شده است. ارتفاع cm 20 cm 50 cm 70 محاسباتی 05397/0 05400/0 05399/0 آزمایشگاهی 06263/0 05964/0 04915/0