طراحي باريكه‌ي نوترون گرمايي عمودي در رآكتور مينياتوري اصفهان به منظور پرتونگاري نوتروني

Design of Esfahan MNSR Vertical Thermal Neutron Beam for Neutron Radiography

در اين تحقيق، امكان­ سنجي استفاده از رآكتور MNSR اصفهان به عنوان چشمه نوترون حرارتي براي پرتونگاري نوتروني انجام شده است. براي توليد يك باريكه با شدت و كيفيت مناسب از آلومينيم با ضخامت 0.7 سانتي­متر به عنوان فيلتر نوترون سريع و از بيسموت و سرب به ضخامت 1 سانتي­متر به عنوان فيلتر گاما بهره برده شده است. نسبت L/D سامانه پرتونگاري نوتروني شبيه‌سازي شده 90 و زاويه واگرايي برابر 2.1 درجه مي‌باشد. در اين طراحي شار نوترون حرارتي در محل تصويربرداري .s2n/cm 05 E+47/1، شار نوترون­هاي حرارتي به دز گاما /mR2 n/cm06E+96/2 و نسبت شار نوترون‌­هاي حرارتي به شار كل نوترون­‌ها 92/5% محاسبه شد. به كمك ساخت اين سامانه پرتونگاري براي رآكتور MNSR مي‌توان به بسياري از كاربردهاي عملي و علمي يك سامانه پرتونگاري با نوترون دست يافت.

In this paper, the MCNPX code is applied for feasibility study of using the Isfahan MNSR as a neutron source to be used for neutron radiography. To produce a good neutron beam, in terms of intensity and quality, aluminum (Al) with a thickness of 0.7 cm, bismuth (Bi), and lead (Pb) with a thickness of 1 cm are used as a fast neutron filter, and the gamma filter, respectively. The L/D ratio of the designed neutron radiography facility is 90 and the diverging angle is 2.1 degree. The thermal neutron flux, the ratio of thermal neutron to gamma dose rate, and the thermal neutron content at the beam exit plane are evaluated to be 1.47E+05 n/cm2.s, 2.96E+06 n/cm2.mR, and 92.5%, respectively. It was realized that if such a thermal neutron beam is built in Isfahan MNSR, many practical and scientific applications of the NR can be realized.