بهینه سازي طراحی نوترونی هدف تلاشی بر اساس نوع چشمه واداشته با شتابدهنده با استفاده از MCNPX

  • صفحه اول
  • بهینه سازي طراحی نوترونی هدف تلاشی بر اساس نوع چشمه واداشته با شتابدهنده با استفاده از MCNPX
image

بهینه سازي طراحی نوترونی هدف تلاشی بر اساس نوع چشمه واداشته با شتابدهنده با استفاده از MCNPX

در حال حاضر براي کشورهاي مختلف جهان که داراي راکتورهاي هستهاي میباشند، موضوع پسمان هستهاي  یک چالش اساسی است و روشهاي مختلفی براي از بین بردن این چالش اقدام شده است. اما به دلایل گوناگون مقرون به صرفه نبوده و یا نیازمند به تکنولوژي پیشرفته است. بنابراین براي رفع این مشکل، استفاده از که مورد (ADSR راکتورهاي نسل جدید و یا به عبارتی دیگر راکتورهاي زیربحرانی واداشته با شتابدهنده ( 1توجه بسیاري از کشورهاي مختلف جهان قرار گرفته است و تلاشهاي بسیاري در راستاي صنعتی نمودن این نوع راکتورها انجام شده است، غیر قابل انکار میباشد. این راکتورها به دلایل مختلفی مانند توانایی تولید انرژي و همچنین قابلیت به اصطلاح سوزاندن پسمانهاي هستهاي به طریقی تمیزتر و ایمنتر از آنچه در حال حاضر صورت میگیرد مورد توجه قرار گرفتهاند.

 

در ابتدا بایستی راکتورهاي زیربحرانی را به سه بخش عمده تعریف نمود که شامل، هدف تلاشی نوترونی، چشمه واداشته با شتابدهنده و راکتور زیربحرانی میباشد. یکی از مهمترین و اصلیترین اجزاي سیستمهاي واداشته با شتابدهنده، هدف نوترونی تلاشی و نوع چشمه واداشته با شتابدهنده است که به منظور تولید بیشینه بهره نوترون طراحی میشوند. در بسیاري از طرحهاي ارائه شده براي این راکتورها، چشمه نوترونی مورد نیاز از طریق اندرکنش ذرات باردار شتاب یافته با مواد هدف تأمین میشود. در اغلب این طرحها ذرههاي پر انرژي به عنوان پرتابه در نظر گرفته شدهاند. همچنین در برخی دیگر، استفاده از الکترونها، دوترونها و غیره به عنوان آغازگر اندرکنشهاي مولد نوترون مورد بررسی قرار گرفتهاند. بنابراین میتوان این فرایند را از طریق اندرکنش ذرات پر انرژي حاصل از شتابدهندهها با هدف تلاشی نوترونی از عناصر سنگینی نظیر سرب، بیسموت، تنگستن و غیره به منظور تولید شار بالاي نوترونهاي پر انرژي ایجاد نمود. تعیین انرژي مورد نیاز ذره به عنوان یکی از مهمترین خصوصیات باریکه ذره اساساً توسط دو کمیت فیزیکی، تعداد نوترونهاي تولید شده به ازاي هر ذره به واحد انرژي (بهره نوترونی) و مقدار انرژي بجاي گذاشته شده در هدف (بهره ثابت انرژي) تعیین میشود. کمیت اول معیاري از راندمان باریکه است که تابعی از انرژي ذره میباشد و کمیت دوم نیز تابعی از انرژي باریکه ذره است.