امروزه صدها کارخانه سیمان از سامانه های تجزیه و تحلیل برخط برای کنترل کیفیت ماده خام سیمان در خط تولید کارخانه استفاده می کنند. اکثر سامانه های تحلیل گر برخط، از روش تجزیه و تحلیل مبتنی بر گاماهای آنی حاصل از فعال شدگی ماده با استفاده از چشمه نوترون cf252 استفاده می کنند. نیمه عمر پایین چشمه cf252 و همچنین نیاز به تعویض آن در دوره های کوتاه مدت، از عمده معضلات صنعت سیمان است. به همین منظور، مطالعه¬ای برای امکان سنجی استفاده از سایر چشمه های نوترونی نظیر be9am-241 که دارای نیمه عمر بالاتری می¬باشد و مولدهای نوترون d-d و d-t صورت گرفت. در این رابطه، شبیه سازی به کمک کد mcnp به ما در بررسی اثرات چشمه¬های نوترون در پاسخ سامانه، میزان فعال شدگی نمونه و شار نوترون حرارتی در بخش¬های مختلف سامانه کمک بسزایی می کند. در فرآیند بکار گیری سایر چشمه های نوترون، تغییراتی در هندسه سامانه فعلی انجام دادیم تا امکان بکار گیری چشمه نوترون be9am-241 نیز عملی شود. استفاده از 4 چشمه نوترون be9am-241در موقعیت جدیدی در کنار تسمه نقاله، از جمله این تغییرات است. همچنین در این سامانه از سرب به عنوان حفاظ برای چشمه نوترون استفاده شده است. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان می دهد که امکان استفاده از چشمه نوترون be9am-241در سامانه جدید تجزیه و تحلیل برخط، عملی می¬باشد و پاسخی مطابق پاسخ چشمه نوترون cf252 بدست می آید.

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.