شبيه‌سازي تابع پاسخ سوسوزن‌هاي آلي به تابش گاما و نوترون با استفاده از كدهاي مونت كارلوي FLUKA ، MCNPX و SCINFUL

Monte Carlo simulation of response function of organic scintillators to gamma rays and neutrons using FLUKA, MCNPX and SCINFUL code

در سوسوزن‌هاي آلي توزيع انرژي فوتون‌هاي گاما و نوترون به‌ طور غير مستقيم از طريق توزيع ارتفاع پالس حاصل از نور خروجي برهم‌كنش‌هاي گاما و نوترون در داخل آشكارساز به دست مي‌آيد. برآورد صحيح از برهم‌كنش تابش‌هاي گاما و نوترون با مواد سوسوزني و توليد ذرات ثانويه باردار و متعاقب آن توليد نور در انرژي‌هاي مختلف گاما و به ويژه نوترون يك عامل مهم در محاسبه تابع پاسخ سوسوزني است. به علت پيچيدگي توليد نور در اين آشكارسازها، شبيه‌سازي تابع پاسخ با روش‌هاي معمول مونت كارلو مشكل است. در اين مقاله تابع پاسخ سوسوزن پلاستيك102NE به فوتون‌هاي چشمه Cs137 و نوترون‌هاي تك انرژي و تابع پاسخ سوسوزن مايع A501BC به نوترون‌هاي تك انرژي و چشمه Am-Be241 با استفاده از كارت EVENTBIN كد FLUKA و كارت PTRAC كد MCNPX محاسبه شده است. مقايسه نتايج شبيه‌سازي كدهاي FLUKA و كد MCNPX با نتايج شبيه‌سازي كد SCINFUL و نتايج اندازه‌گيري شده همخواني خوبي را نشان مي‌دهند

In organic scintillators, the energy distribution of gamma rays and neutrons is indirectly measured by the pulse height distribution of light output produced through gamma ray and neutron reactions in the detectors. Accurate estimate of the interaction of gamma and neutrons in the detector and produce charged secondary particles and subsequent scintillation light produced in the calculation of the response function is the most important. Although,, the complexity of the light generation on these scintillators makes modeling their response function difficult with standard Monte Carlo method. The paper reports generate the response function of an NE102 plastic scintillator when exposed to gamma rays and response function of a BC501A liquid scintillator to mono-energetic and Am-Be neutrons using the EVENTBIN card of the FLUKA code and the PTRAC card of the MCNPX code. The comparison between simulated and experimental response functions show that both FLUKA and MCNPX codes generated distributions are in good agreement with corresponding experimental results.