محاسبه طول پخش نوترون در محیط کندکننده با استفاده از کدmcnp و مقایسه با اندازه گیری های تجربی

طول پخش نوترون، در مواد کندکننده و خنک کننده یک رآکتور هسته ای، کمیت مهمی است که مقدار آن باید با اندازه گیری مستقیم به دقت تعیین شود. هدف ما در این پروژه، که یک کار تجربی- محاسباتی است، اندازه گیری این کمیت در کندکننده های آب سبک و گرافیت می باشد. برای دستیابی به این هدف، از یک بلوله مکعب مستطیلی نسبتاً بزرگ گرافیت و یک ظرف استوانه ای پر از آب استفاده کردیم. با استفاده از نوترون های حرارتی شده یک چشمهam-be و به کارگیری روش فعالسازی نوترونی، ابتدا پرتوزائی چند پولک مس فعال شده را که در چند نقطه روی محورهای تقارن ظرف آب و بلوکه گرافیت (محور z) قرار دادیم، جداگانه اندازه گرفتیم. این اندازه گیری با جمع آوری طیف گاماهای تأخیری گسیل شده از پولک های مس فعال توسط سامانه آشکارساز(nai(tl و آنالیزور چند کاناله صورت گرفت. از نتایج اندازه گیری، و به کارگیری روابط موجود، شار نوترون های حرارتی را در محل هر پولک و از آنجا تغییرات شار را در راستای محور z به دست آوردیم. سپس با استفاده از روابط به دست آمده از حل معادله پخش در دستگاه مختصات دکارتی و استوانه ای و اعمال شرایط مرزی مناسب، مقدار طول پخش نوترون های حرارتی در آب و گرافیت را به دست آوردیم. در اقدام محاسباتی نیز با شبیه سازی سامانه آزمایشی هر اندازه گیری و استفاده از کد مونت کارلوی mcnpx، شار نوترون های حرارتی در همان نقاطی که اندازه گیری انجام شده بود را محاسبه کردیم. سرانجام نتایج تجربی و محاسباتی تغییرات شار را با هم مقایسه کردیم که سازگاری خوبی را نشان می دهد. اگر چه طول پخش به دست آمده از شبیه سازی با مقدار تجربی آن تقریباً برهم منطبق اند، اما با مقادیر گزارش شده در مراجع دیگر تفاوت دارد که به نظر ما عمدتاً به چشمه نوترون مورد استفاده مربوط می شود.