شبیه سازی دستگاه واکافت درجا از روی نقاله برای سیمان و بهبود عملکرد دستگاه با تعویض چشمه کالیفورنیوم با امرسیوم- بریلیوم

در صنایع سیمان جهت نیل به بهترین کیفیت تولید، لازم است مواد اولیه در مراحل مختلف به لحاظ کمی، کیفی، فیزیکی و شیمیایی واکاوی (آنالیز) شوند. چون که انجام واکافت های شیمیایی توسط انسان و به کمک روشهای معمولی در آزمایشگاههای شیمیایی، بعضاً زمان بر بوده و طی این مدت طولانی نمی توان خط تولید را متوقف کرد و منتظر نتایج ماند، لذا از دستگاههای واکافت آنی مواد، مانند دستگاه ژئواسکن استفاده میشود. در دستگاه ژئواسکن از روش واکافت گامای آنی ناشی از فعالسازی نوترونی (یعنی pgnaa) برای واکافت استفاده میشود. در این دستگاه از کالیفورنیوم 252 (252cf ) به عنوان چشمه ی نوترون استفاده میشود که نیمهعمر پایین آن (65/2 سال) نیاز به تعویض دائمی را برای آن باعث می شود. در مقابل، چشمهی امرسیوم _ بریلیوم (241am-9be) با نیمه عمر حدود 432 سال می تواند گزینه ی بسیار خوبی باشد. در این پژوهش یک دستگاه ژئواسکن با استفاده از کد mcnpx شبیه سازی شده و سپس دستگاهی مشابه برای چشمه ی 241am-9beطراحی و بهینه شد. مهم ترین ویژگیهای هر دستگاه pgnaa داشتن شار نوترون حرارتی بیشینه در محل نمونه و زمینه گامای ضعیف (گامای غیرضروری) است. بنابراین قسمت های اصلی یک دستگاه pgnaa مورد استفاده برای شناسایی مواد خام سیمان (ژئواسکن) عبارت است از: چشمه ی نوترونی، کندکننده، حفاظ حذف گامای چشمه، حفاظ های آشکارساز، آشکارساز پرتوهای گاما، بازتابنده ی نوترون. بنابراین برای بهینهسازی پارامترهای فوق تنظیم شدند. در انتها این دو دستگاه از نظر عملکرد با یکدیگر مقایسه شدند . نتایج نشان داد که جایگزینی چشمه 241am-9be به جای چشمه 251cf امکان پذیر است.