امکان سنجی انجام پراش نوترون در مجاورت راکتور تحقیقاتی سازمان انرژی اتمی تهران

پراش پودری نوترون یکی از قدرتمندترین و پرکاربردترین روش های پراش سنجی است که برای تعیین ساختار داخلی هسته-ها، تشخیص هسته های سبک و مجاور و ایزوتوپ های مختلف یک عنصر، و نیز تعیین ساختار مغناطیسی هسته هایی که دارای ممان مغناطیسی هستند به کار می رود. از آن جایی که انجام عملیات پراش نوترون معمولاً در مجاورت یک راکتور هسته ای امکان پذیر است در این تحقیق از طیف پیوسته ی نوترون ها و فوتون های خروجی از مجرای پراش نوترون راکتور تحقیقاتی تهران به عنوان چشمه بهره گرفته شد.فعالیت بخش پراش نوترون این راکتور از سال 1372 متوقف شد و برای بازراه اندازی آن با سوخت جدید، شبیه سازی جدید و به دست آوردن نتیجه ی قابل اطمینان و دقیق امری ضروری است. شبیه سازی سیستم موجود با افزودن بخش های غایب نظیر کندکننده و فیلتر کادمیوم و کربید بور، همچنین آزمایش کارکرد صحیح سایر بخش های موجود با استفاده از کد mcnpx انجام شد. به منظور افزایش شار نوترون های حرارتی در محل نمونه، کندکننده-های مختلفی با ضخامت هایمتفاوت آزمایش شدند که از میان آن ها گرافیت با ضخامت cm60 بهترین نتیجه را نسبت به بقیه ارائه داد. در مرحله ی بعد حفاظ بیولوژیکی با افزودن چند لایه پلی اتیلن و سرب به حفاظ فعلی، جهت کاهش دوز نوترون و فوتون به کمتر از دوز مجاز بهینه سازی شد. سرانجام شار neutron/(cm^2.sec) 105?351/6 برای نوترون های حرارتی با انرژی ev 058/0 جهت انجام عمل پراش روی محل نمونه به دست آمد.