ارزیابی میزان دز ناشی از نوترون در اطراف یک مولد نوترون DD/DT و طراحی حفاظ مناسب جهت ایستادن کاربر

مولدهای نوترون به عنوان چشمه های نوترونی کاربردهای مختلفی دارند. در طول سال های اخیر تلاش های زیادی برای توسعه مولدهای نوترون با ضریب تولید بالا صورت گرفته است. به این ترتیب، لازم است که در طول عملیات مولدهای نوترون، جنبه های حفاظت از پرتو در نظر گرفته شوند. در این پژوهش به کمک کد MCNPX ابتدا دز موثر ناشی از نوترون در اطراف یک مولد نوترون محاسبه و ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد که دز ناشی از نوترون در مولدهای نوترونی وابسته به زاویه قرارگیری نسبت به دستگاه و نیز نوع مولد نوترونی است. دز ناشی از مولدهای DT حدود ۵۰۰ برابر بیشتر از مولدهای DD است. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش فاصله تا پنج متر میزان دز حدود بیست برابر کاهش می یابد. افزایش فاصله یکی از راه های موثر برای کاهش میزان دز است ولی در آزمایشگاه هایی که فضای کافی در آن ها وجود ندارد، باید یک حفاظ مناسب طراحی گردد. برای طراحی حفاظ مناسب، حفاظ ها در ۶ جنس مختلف (ALF۳، Borated-Polyethylene، concrete ۸۰۶، Paraffine، Polyethylene,Non-borated، Solid-boric-acid) و در ضخامت های ۱۰، ۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰ و ۶۰ سانتی متری طراحی گردیدند و مولفه های شار گاما، دز موثر گاما، شار نوترون های حرارتی، شار نوترون های فوق حرارتی، شار نوترون های سریع، شار کل نوترون و دز موثر نوترون در فانتوم کروی شکل فرضی محاسبه شد. نتایج نشان داد که حفاظ Borated-Polyethylene برای هر دو چشمه DD و DT در ضخامت cm ۶۰ دارای کمترین دز نوترون می باشد و همچنین این حفاظ در ضخامت cm ۶۰ دارای دز گامای پایینی نسبت به بقیه حفاظ ها در هر دو حالت چشمه DD و DT است.  

کلیدواژه ها:

Neutron generator ، neutron effective dose rate ، gamma effective dose rate ، neutron flux rate ، gamma flux rate ، MCNP Monte Carlo code ، shield design ، مولد نوترون DD/DT ، دز موثر نوترون ، دز موثر گاما ، شار نوترون ، شار گاما ، کد MCNPX ، طراحی حفاظ