اعمال اکتیویته چشمه در محاسبات MCNP
اعمال اكتیويته در خروجی mcnp یکی از مسائلی است که بیشتر کاربرانی که با کد مونت کارلو mcnp کار می کنند با آن مشکل دارند. در این پست از وب سایت پرتویار میخواهیم به بیان توضیح در باره این مساله بپردازیم. سرفصل مطالبی که در این پست درباره آن صحبت خواهیم کرد به صورت زیر است.
چرا باید اکتویته را در خروجی محاسبه کنیم؟
مقدمه بر بیان مساله
یکی از مشکلاتی که محققان بعد از انجام محاسبات با mcnp با آن روبرو می شوند، نحوه اعمال اکتیویته در خروجی mcnp است. در خروجی mcnp ، خروجی کد به ازای یک ذره نرمالیزه می شوند، یعنی اگر 1000 ذره در محاسبات وارد شده باشد؛ در نهایت خروجی به 1000 تقسیم می شود. بنابراین خروجی کد به صورت توان منفی نشان داده می شود که این موضوع کاربران را گیج می کند. در این مقاله میخواهیم نحوه اعمال اکتویته در خروجی mcnp را شرح و بررسی کنیم.
اکتویته چیست؟
اکتیوته یا آهنگ تولید ماده رادیواکتیو یک پارامتر ذاتی رادیوهسته ها است. این پارامتر نشان می دهد که در واحد زمان چه تعداد ماده رادیواکتیو تولید می شود. هر اندازه که این پارامتر بیشتر باشد یعنی اینکه احتمال تولید تابش هسته ای بیشتر است. پس با افزایش اکتیویته دوز رسیده از آن منبع به یک نقطه بیشتر می شود و همچنین حفاظت در مقابل آن چشمه بیشتر می شود.
چرا باید اکتویته را در خروجی محاسبه کنیم؟
همانطور که در قسمت قبلی گفته شد، اکتیویته با مقدار دوز رسیده نسبت مستقیم دارد. به همین دلیل مهم است که نتایج محاسبات مونت کارلو به واقعیت نزدیک کنیم. خروجی کد mcnp به صورت به ازای ذره ورودی است. یعنی نتایج به یک ذره نرمالیزه شده است. و در واقع خروجی که در محاسبات mcnp بدست می آید به یک ذره نرمالیزه شده است. بنابراین با ضرب کردن تعداد ذرات در اکتیویته میخواهیم نتایج MCNP را به نتایج واقعی نزدیک کنیم.
نحوه اعمال اکتیویته در محاسبات خروجی mcnp به صورت ویدئویی در لینک زیر قرار داده شده است. می توانید بادانلود این فیلم، این مطلب را به صورت ویژه یاد بگیرید.
آموزش mcnp-درس 8-بررسی فایل خروجی برنامه mcnp
پاسخ به سوالات کاربران
سوال شماره اول:
اولا
می دانیم در حل به طریق ام سی ان پی (mcnp)(مثلادر مسئله مد نوترونی) جواب ها نرمالیزه به یک می شوند. حال سوال اینجاست که اولا همین جمله یعنی چی؟ چی نرمالیزه به یک می شود؟
دوما
با فرض دانستن این موضوع بعد از اجرای برنامه چور اکتیویته چشمه را وارد حل مسئله کنیم ودر پاسخ نهایی تاثیر دهیم؟
جواب:
اولا:
تالی را برای هر ذره و به تعداد ذرات تولیدی( nps) حساب می کند و نهایتا برnps تقسیم می کند. که می شود همان نرمالیزه کردن.
دوما:
برای اعمال اکتویته در یک زمان، حساب می کنیم در آن زمان چه تعداد ذره تولید شده است و تعداد بدست آمده را در تعداد ذرات ضرب می کنیم.
سوال شماره دوم:
سلام ببخشید ؛ دریک مسِله تصمیم داریم فوتون به مولبیدین 100 (100MO) بزنیم و طبق واکنش فوتونوترون،به تولید رادیو ایزوتوب مولبیدین 99 (99MO) بیانجامد.... چگونه میشود اکتیویته و تعداد مولبیدین 99 را در این کد محاسبه کرد؟
#جواب
در خروجی mcnp یک جدول وجود دارد که این جدول آهنک تعداد ذرات تولید شده به ازای ذره ورودی( پرتابه ) را نشان می دهد. فرض کنید که آهنگ تولید نوترون 0.2 درصد باشد پس به ازای 1000 ذره ورودی 200 نوترون تولید شده است. حال اگر آهنگ تولید ذره ورودی به صورت 100ذره در یک ثانیه باشد پس اکتیویته خروجی برابر با 20 خواهد بود.
اگر این زمان برابر با 3 ثانیه باشد یعنی 300 فوتون به هدف مولیبدن برخورد کرده است. پس 30 مولیبدن تولید شده است.
سخن پایانی
هر چند که سعی شد، نحوه اعمال اکتیویته در محاسبات mcnp توضیح داده شود اما این به این معنی نیست که پاسخ گوی همه نیازهای شما کاربران عزیز باشد. در صورتی سوالی در باره نحوه اعمال اکتویته در محاسبات mcnp هستید، سوالات خود را در بخش نظرات وارد کنید. به سوالات شما خیلی زود ( کمتر از 12 ساعت ) پاسخ داده خواهد شد.
