در این پژوهش طراحی نوترونیک یک سیستم خاموشی ثانویه با به کارگیری تانک آب سنگین در راکتورتحقیقاتی تهران با استفاده از کد mcnpx انجام شده است. در این پژوهش تانک آب سنگین به عنوان بازتابنده در اطراف قلب قرار داده شده است که با خالی شدن آب سنگین در داخل تانکی دیگر نقش سیستم خاموشی را دارد. همچنین علاوه براینکه به عنوان یک سیستم خاموشی ثانویه می تواند عمل کند، باعث افزایش بهره برداری راکتور برای مقاصد مختلف می شود. دو هدف مهم در انجام این پژوهش دنبال شده است، یکی نقش تانک آب سنگین به عنوان سیستم خاموشی راکتور که در صورت عمل نکردن سیستم اول وارد عمل شود و راکتور را زیربحرانی کند و دیگر اینکه به خاطر شار بالایی که در داخل تانک وجود دارد، تجهیزات پرتودهی در داخل تانک جایگذاری شود. تانک آب سنگین به شکل استوانه می باشد که مرکز آن به ابعاد قلب خالی است و محاسبات نوترونیک برای شعاع و ارتفاع های مختلف انجام شده و در نهایت مقدار بهینه ابعاد تانک انتخاب شده است. برای انجام محاسبات دو حالت کلی در نظر گرفته شده است. حالت اول برای محافظانه ترین حالت قلب یعنی قلب اولیه در حالت سرد که بیشترین راکتیویته اضافی دارد و همچنین فیدبک های دمایی هم وجود ندارد انجام شده است و حالت دوم مربوط به شرایط واقعی و عملیاتی کنونی راکتور تهران می باشد، یعنی برای حالت قلب با بارگذاری میزان مصرف سوخت %27.52 ، که درصد متوسط مصرف سوخت در حال حاضر راکتور تهران است. برای هر دو حالت، تجزیه و تحلیل پارامترهای نوترونیک و معیار های ایمنی و ملاحظات طراحی صورت گرفته است و باحالت بدون تانک مقایسه شده است و در نهایت قلب با تانک برای چیدمان های 5×6و 5×5و 5×4و 4×4 بررسی شده است که چیدمان 5×5 به دلیل شرایط عملکردی و بهره وری بهتر نسبت به دیگر چیدمان ها، بهترین گزینه می باشد.