Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Shirani bidabadi,Mohammad-Hassan Alamatsaz
احمد شیرانی بیدابادی (استاد راهنما) محمدحسن علامتساز (استاد مشاور)
 
STUDENT
HASAN VOSOUGHIAN
حسن وثوقیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Determination of Thermal Neutron Flux for Neutron Sources in Graphite and Water Moderators using MCNPX Code and Determination of The Counting Calibration Coefficient of BF3 Detectors
Neutron beam can be produced in different nuclear reactions. One can not accelerate neutrons like charged particles, but beginning with high energy neutron, we can obtain a vast range of lower energy by colliding them to the environment atoms like, graphite and water. The resulted neutrons can have very low energy, so one can produce a source of thermal neutrons(less than 1 eV). There in Indian Atomic Centre BHABHA by putting 6 neutron sources (Am/Be) in a graphite moderator, they produced a thermal source and used it for calibrating the thermal neutron detectors. Neutron flux distribution, in the above mentioned Centre, have been measured by a neutron activation procedure. In the first part of this thesis, we calculated the neutron flux distribution in the above mentioned structure by MCNPX code and the output results were compared with experimental data from BHABHA Atomic Centre. Measured results were in good agreement with the experimental data from BHABHA centre, which shows that our simulation program is accurate enough to set up a similar calibration for the neutron detectors. Then using the code and neutron source moderated by water (at MALEK ASHTAR UNIVERSITY) we calculated counting calibration coefficient of BF 3 detector. For this purpose, we firs simulated a neutron source in water environment and then, in a certain distance from the source, the neutron flux was calculated. Using the calculated flux, we determined the counting of the detector. In the second part, by putting a detector in the place we measured counting rate experimentally and at last using the measured and the calculated values, we determined the counting calibration coefficient. Key words: MCNPX, Neutron Source, BF 3 detector, Calibration Coefficient, Graphite Moderator.
باریکه های نوترونی را می توان در انواع مختلف واکنش های هسته ای ایجاد کرد. نوترون ها را نمی توان همانند ذرّات باردار شتاب داد، ولی می توان از نوترون های با انرژی بالا شروع کرده و انرژی آن ها را از طریق برخوردهای با اتم های محیط های مختلف، همانند گرافیت و آب کاهش داد. نوترون های حاصل می توانند انرژی خیلی پایینی داشته باشند و بدین ترتیب می توان چشمه ای از نوترون های با انرژی در ناحیة حرارتی ( کمتر از 1 الکترون ولت ) ایجاد کرد. در مرکز اتمی هندوستان (BHABHA) یک چشمة نوترون حرارتی با قرار دادن شش چشمة نوترون در یک کند کنندة گرافیتی ایجاد شده است که از آن برای کالیبره کردن آشکارسازهای نوترون های حرارتی استفاده می شود. توزیع شار نوترون ها در این چشمة نوترون ، در مرکز اتمی فوق الذکر توسط روش فعالسازی نوترونی اندازه گیری شده است. در بخش اوّل این پایان نامه ، توزیع شار نوترون ها در چشمة فوق با شبیه سازی سیستم توسط کد MCNPX محاسبه شده است. همچنین نتایج به دست آمده توسط کد با نتایج تجربی گزارش شده توسط مرکز اتمی BHABHA مقایسه شده است. سازگاری خوب بین نتایج اندازه گیری شده با محاسبات نشان می دهد که برنامة شبیه سازی شده دارای دقت کافی برای طراحی چشمه هایی از این نوع برای درجه بندی آشکارساز های نوترونی می باشد. در ادامه با کمک این کد و یک چشمة نوترون با کند کنندة آب (موجود در دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر اصفهان) ضریب درجه بندی شمارش (ضریب بازدهی)آشکار ساز که یک آشکار ساز نوترون های حرارتی می باشد محاسبه شده است. برای انجام این کار ابتدا یک چشمه نوترون در محیط آب شبیه سازی شد سپس شار نوترون در فاصلة مشخصی از چشمة نوترون محاسبه گردید با استفاده از شار محاسبه شده، شمارش واقعی آشکارساز تعیین شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی