نویسنده

گروه فیزیک ، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک، اراک

چکیده

یکی از روش‌های اندازه‌گیری توزیع انرژی نوترون استفاده از سامانه کره‌های بانر است که در زمینه طیف‌نگاری و دزیمتری نوترون مورد استفاده است. این سامانه شامل یک آشکارساز نوترون حرارتی است که در مرکز چند کره پلی‌اتیلنی قرار می‌گیرد و به دلیل همسان‌گرد بودن پاسخ دستگاه ناشی از تقارن کروی کندکننده‌ها و نیز پهنای وسیع محدوده انرژی قابل اندازه‌گیری، هنوز قابل استفاده و مفید است. به منظور استفاده کاربردی از این طیف‌سنج، لازم است این دستگاه توسط چشمه‌های نوترونی استاندارد، کالیبره شود. هدف این پژوهش، تعیین ضریب کالیبره کردن سامانه طیف‌نگاری کره‌های بانر مجهز به آشکارساز سوسوزن یدید لیتیوم، متعلق به آزمایشگاه کالیبره کردن سازمان انرژی اتمی، و به دست آوردن طیف انرژی دو چشمه استاندارد Am-Be241 و Cf252 موجود در سازمان مزبور می‌باشد. کالیبره کردن و اندازه‌گیری داده‌های تجربی توسط دو چشمه استاندارد مذکور انجام شده است. نتایج شبیه‌سازی و بردار پاسخ مربوط به هر آشکارساز، از طریق کد شبیه‌سازی MCNPX براساس روش مونت‌کارلو به دست آمده است. بازیابی طیف‌ها مربوط به این سامانه، به روش تکرار و از طریق کد SPUNIT توسط نرم‌افزارهای NSDUAZ6LiI(Eu)Ver1/0 و نرم‌افزار برخط BUMS، صورت گرفته است

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determining the neutron spectrum of 241Am-Be and 252Cf sources using bonner sphere spectrometer

نویسنده [English]

  • M.A Varshabi

چکیده [English]

Bonner spheres system is one of the ways of measuring neutron energy distribution which is often applied in spectrometry and neutron dosimetry. This system includes a thermal neutron detector, being located in the center of several polyethylene spheres, and it is still workable due to the isotropic response of the system which in turn is derived from the spherical symmetry of moderators and the broad measurable range of the energy. In order to practically use this spectrometer, it is necessary to calibrate this system using standard neutron sources. This research aimed to determine the calibration factor of Bonner spheres spectrometry system and energy spectrum of two standard 241Am-Be and 252Cf sources in the atomic energy organization. Calibration and experimental measurement were done via the two standard sources. The response vector of each detector was derived by using MCNPX simulation code, based on the Monte Carlo method. The spectra unfolding of this system was performed through iterative method using the SPUNIT code done in software NSDUAZ6LiI and BUMS. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • bonner sphere spectrometer
  • calibration
  • detection
  • neutorn source
  • unfolding of spectrum

1. M Winter, P Beck and P Kindl, St Kerschbaumer, “Characterization of Radiation Detectors in Photon and High Energy Particle Fields”, IRPA Regional Symposium on Radiation Protection in Neighbouring Countries of Central Europe, Prague (1997). 3. G E Knoll, “Radiation Detection and Measurement”, John Wiley & Sons Inc, New York, (1999). 4. R Bedogni, “Neutron Spectrometry and Dosimetry for Radiation Protection Around a High Energy Electron/Positron Collider”, Unidad Académica de Estudios Nucleares Universidad Autónoma de Zacatecas Ph. D. Thesis (2006). 5. P Goldhagen, “Bonner-Sphere Neutron Spectrometry”, Environmental Measurements 6. Laboratory, US Department of Energy, 28th Edition (1997). 7. L Dresner, “Principles of Radiation Protection Engineering”, Oak Ridge National Laboratory, McGraw-Hill (1965). 8. S Mukhopadhyay, and H R McHugh., “Portable Gamma and Thermal Neutron Detector using 6LiI (Eu) Crystals”, Optical Science and Technology, 9. SPIE's 48th Annual Meeting, International Society for Optics and Photonics (2004) 73. 10. http://www.ludlums.com/component/virtuemart/neutron-detector-140-detail?activetab=specifications 11. ISO 8529-2 (2000). 12. ISO 8529-1 (2001). 13. J Sweezy, N Hertel, and K Veinot, “BUMS-Bonner sphere Unfolding Made Simple: an HTML Based Multisphere Neutron Spectrometer Unfolding Package”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerator Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 476, 1 (2002) 263. 14. J J Doroshenko, S N Kraitor, T V Kuznetsova, K K Kushnereva and E S Leonov, Nuclear Technology 33, 4 (1977) 296. 14. MCNP Visual Editor Version X_22S Software. 15. H R Vega-Carrillo, J M Ortiz-Rodriguez, and M R Martinez-Blanco, Applied Radiation and Isotopes 71 (2012) 87. 16. http://nukeisit.gatech.edu. 17. International Atomic Energy Agency, “Compendium of Neutron Spectra and Detector Responses for Radiation Protection Purposes: Supplement to Technical Reports Series No. 318”, Technical Reports Series 403, IAEA, Vienna (2001).

تحت نظارت وف بومی