طراحی محیط کندکننده نوترون های سریع جهت آشکارساز bf3 ( طراحی long counter ) با استفاده از کد محاسباتی mcnpx
چکیده
آشکارسازهای نوترونی متعددی با توجه به انرژی نوترون ساخته شده اند که boron trifluoride ( bf3 ) اولین آشکارساز نوترون های کند (1 kev en ? ) می باشد که ایده آن از اواخر دهه 1940 و بر اساس مطالعات انجام شده در زمینه آشکارسازهای تناسبی گازی شکل گرفته است. برای بکارگیری این آشکارساز در اندازه گیری شار نوترون های تند، محیط کندکننده ای برای آن (قطر 4/2 سانتی متر و طول فعال 795/10 سانتی متر) با استفاده از کد محاسباتی mcnpx طراحی شد. ابتدا ابعاد استوانه پلی اتیلنی که شمارنده تناسبی bf3 را احاطه کرده با استفاده از کد محاسباتی mcnpx محاسبه و ضخامت لایه ی پلی اتیلن داخلی 5/7 سانتی متر محاسبه گردید. سپس برای جلوگیری از ورود نوترون ها از سطح جانبی و قاعده انتهایی به درون bf3، روی سطح خارجی استوانه پلی اتیلن که آشکارساز را احاطه کرده، یک حلقه جاذب نوترون حرارتی b2o3 و روی این جاذب نوترون حرارتی یک حلقه استوانه ای پلی اتیلن در نظر گرفته شد که ضخامت این لایه ها با استفاده از کد mcnpx به ترتیب 1 و 5/7 سانتی متر محاسبه گردید. آنگاه به منظور افزایش بازده آشکارسازی نوترون های کم انرژی، حلقه استوانه ای هوا در سطح قاعده پلی اتیلن داخلی ایجاد شد که ضخامت و عمق این حفره ی هوا با استفاده از کد mcnpx به ترتیب 3 و 6 سانتی متر بدست آمدند. در انتهای تحقیق پس از طراحی این long -counter شار یک چشمه am/be در محدوده چندکوری، در فواصل مختلف از آن، از طریق کد mcnpx محاسبه شد.