بهينه سازي حفاظ چشمه نوتروني Am-Be با استفاده از مواد پيشرفته

optimization od an Am-Be neutron source shield using Advanced Materials

در اين پژوهش اثر استفاده از مواد پيشرفته در بهينه سازي ابعاد و وزن حفاظ يك چشمه نوتروني 241Am-Be با استفاده از كد محاسباتي MCNPX مورد بررسي قرار گرفته است. اين مواد در مقايسه با جاذب هاي متداول از قدرت كندكنندگي بالاتري برخوردار هستند و در نتيجه سهم بسزايي در كند كردن نوترون هاي سريع و كاهش دز جذبي ايفا مي كنند. پس از بررسي مواد پيشرفته مختلف، مشخص گرديد دو ماده منيزيوم بوروهيدريد و كنرتيوم به ترتيب بيشترين تأثير را در كاهش دز نوترون و گاما دارند، بنحويكه با حفظ ابعاد حفاظ مرجع دز جذبي كل به يك سوم كاهش مي يابد. به منظور بهينه سازي ابعاد و وزن حفاظ و به منظور دستيابي به نرخ دز جذبي در حفاظ مرجع، دو طرح پيشنهاد گرديد. اولين طرح بر مبناي استفاده از منيزيوم بوروهيدريد به عنوان جاذب نوترون و كنرتيوم به عنوان جاذب گاما است. در اين طرح حجم و وزن حفاظ به ترتيب 58% و 25% كاهش مي يابند. در طرح دوم و با در نظر گرفتن شرايط اقتصادي با حفظ منيزيوم بوروهيدريد به عنوان جاذب نوترون، از تركيب پلي اتيلن با 5/78% بيسموت به عنوان جاذب گاما استفاده شد. نتايج بدست آمده نشان داد كه در طرح دوم حجم و وزن حفاظ به ترتيب حدود 47% و 63% كاهش مي يابند.