مدل‌سازي اندازه‌گيري قدرت راكتور VVER-1000 با تابش نوترون و گاما با استفاده از كد مونت‌كارلو

Modeling the measurement of VVER-1000 reactor power by neutron and gamma radiation with MCNP code

در اين پژوهش مي‌كوشيم تا روش جديدي را براي اندازه‌گيري توان راكتور قدرت به‌كار گيريم. در اين روش از پرتو گاما و نوترون حاصل از كل ساختار راكتور استفاده مي‌شود، بي آن‌كه در ساختارش تغييري داده شود. اين روش مي‌تواند توان راكتور را بي‌درنگ اندازه‌گيري و به‌طور لحظه‌اي گزارش كند. براي به‌دست آوردن رابطه‌ي بين قدرت راكتور و ميزان تابش نشتي نوترون و گاما به وسيله‌ي شبيه‌سازي، با استفاده از كد مونت‌كارلو MCNP5 مقادير تالي F5 را در فواصل مختلف از ديواره‌ي راكتور به‌دست آورده و نمودار آن را رسم مي‌كنيم تا نحوه‌ي تغييرات را مشاهده نماييم. با دور شدن از راكتور ميزان تابش و هم انرژي ذرات تابشي افت مي‌نمايد تا جايي‌كه در فاصله‌ي چهار متري از بدنه، تابش نشتي نوترون با عنايت به عايق‌بندي خوب آن به صفر مي‌رسد و اين عدد براي تابش گاما فقط حدود 2/5 متر است. با تعيين نقطه دامنه كاهش تابش نشتي به تابش زمينه و رابطه خطي قدرت و شار نشتي در اين نقطه مي‌توان در هر لحظه براي راكتور با اندازه‌گيري شار در نقطه مورد نظر توان را محاسبه نمود.

The present study deals with a new method for measuring the power of a reactor. This method uses gamma and neutron radiation resulted from the entire reactor structure, without changing its structure (online). In terms of functionality, this method can measure the reactor power in real-time and report it instantly. In order to obtain the relationship between reactor power and gamma and neutron leakage radiation by simulation, the values of the F5 tally are calculated at different distances from the reactor wall, using the MCNP5 code (Monte Carlo N-Particles). Then, we plot the diagram to observe the variation trend. However, an increase in the distance from the reactor reduces both the amount of radiation and the energy of the radiation particles until the neutron leakage radiation reaches zero within five meters of the body, due to its good insulation. However, this number is only about four meters for gamma irradiation. The reactor power can be calculated by measuring the flux at the given point and any time by determining the point for a range of leakage radiation reduction to background and the linear relationship between power and leakage flux.