انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 16 1 2019 11 26 Ultra- cold neutron sources: UCN production rate in solid deuterium converter چشمه‌های نوترون فوق‌سرد: آهنگ تولید نوترون فوق‌سرد در مبدل دوتریم 13 18 1172 10.18869/acadpub.ijpr.16.1.13 FA روح اله قیصری 1. گروه فیزیک، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر 2. مرکز پژوهشی انرژی هسته‌ای، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر Journal Article 2019 11 26 A new model is presented herein to calculate optimal value for ultra-cold neutron (UCN) production rate of a UCN source. The cold neutron (CN) converter is the main component of UCN source. In this paper, we study the UCN source which contains the D2O neutron moderator, the sD2 converter, 590 Mev proton beam, and the spallation target (a mixture of Pb, D2O and Zr). In order to determine the quantities, the neutron transport equation, written in MATLAB, has been combined with the MCNPX simulation code. The neutron transport equation in cylindrical coordinate has been solved everywhere in sD2 by using simulated CN flux as boundary value. By loading a cylindrical shell with different materials, surrounding the converter, different values for UCN production rate and density were obtained. The results of the UCN production rate and density and their comparison with previous results show that the present method has a good capability for optimization of UCN source parameters. برای محاسبه مقدار بهینه آهنگ‌ تولید نوترون فوق‌سرد چشمه فوق‌سرد، مدل جدیدی ارائه شده است. بخش اصلی چشمه فوق‌سرد، مبدل نوترون سرد می‌باشد. در این مقاله، ما چشمه ای را مطالعه می‌نماییم که دارای کند کننده آب سنگین ، مبدل دوتریم جامد ، باریکه پروتون MeV 590 و هدف تلاشی (ترکیبی از سرب، آب‌سنگین و زیرکونیوم) می‌باشد. به منظور تعیین کمیت‌ها، معادله انتقال نوترون در برنامه MATLAB نوشته شده و با کد شبیه‌سازی MCNPX ترکیب شده است. معادله انتقال نوترون در مختصات استوانه‌ای در سراسر مبدل به کمک شار CN (حاصل از شبیه‌سازی) حل شده است. با بارگذاری یک پوسته استوانه‌ای با جنس‌های مختلف اطراف ظرف مبدل، مقادیر مختلفی برای چگالی و آهنگ تولید نوترون فوق‌سرد به ‌دست آمده‌اند. نتایج حاصل از چگالی و میزان تولید نوترون فوق‌سرد و مقایسه آنان با نتایج قبلی، نشان می‌دهد که روش حاضر از قابلیت خوبی برای بهینه‌سازی پارامترهای چشمه برخوردار است. https://ijpr.iut.ac.ir/article_1172_8bb2fb5423bf3449d3c941acf047d0b6.pdf