بررسی و انتخاب کتابخانه‌های سطح مقطع نوترون در کدMCNPX جهت شبیه‌سازی PGNAA

نویسندگان

1 انرژی اتمی ایران

2 دانشگاه امیرکبیر

3 دانشگاه شهید بهشتی

4 دانشگاه زنجان

10.22052/5.1.11

چکیده

امروزه کاربردهای صنعتی، پزشکی و نظامی آنالیز نوترونی به روش PGNAA کاملاً شناخته شده است. در موارد زیادی مانند طراحی چیدمان نیاز است که با استفاده از کد‌های محاسباتی مانند MCNPX ، پارامترهای سیستم مانند طیف گامای انتظاری از عناصر حفاظ، نمونه و محیط تعیین گردد تا به­طور مثال حداقل مقدار عنصر قابل تشخیص (MDC) توسط چیدمان پیش‌بینی شود. کدهای محاسباتی جهت شبیه‌سازی اندرکنش‌ها به کتابخانه‌های سطح مقطع مراجعه می‌کنند. در این تحقیق برای 16 عنصر پرکاربرد، کتابخانه‌های مورد استفاده توسط کد MCNPX-2.6 در دمای 6/293 درجه کلوین، توسط شبیه‌سازی PGNAA با یکدیگر مقایسه شده اند. طیف‌های گامای حاصل از برخی عناصر، علاوه بر اختلاف با داده‌های مراجع معتبر، نشان­دهنده تفاوت کتابخانه‌ها در شبیه‌سازی یک هندسه واحد می‌باشند. طبق نتایج این تحقیق، تنها توسط کتابخانه‌های مشخصی، مشاهده طیف گامای صحیح برای هر عنصر امکان­پذیر است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation on neutron cross section libraries used in MCNP code for PGNAA simulation

نویسندگان [English]

  • esmaeil bayat 1
  • Hosein Afarideh 2
  • Fereydoon Abbasi Davani 3
  • Zahra Alipoor 4
1
2
3
4
چکیده [English]

Nowadays, PGNAA applications in industrial, medicine, military,… are well known. A PGNAA system design requires simulations to determining some parameters, like gamma spectrum originated from shield, sample and surrounding materials, to ability, for example, to foreseen minimum detectable activity. Simulation codes use cross section libraries for calculating interaction probabilities and products. In this investigation, 16 important elements was selected and MCNPX-2.6 cross section libraries in 293.6°K compared for each of them by prompt gamma spectrum simulation in a PGNAA setting. Results showed differences among libraries. Correct libraries specified by comparing simulated prompt gamma spectra with reported experimental results or valid references.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Simulation
  • MCNPX code
  • PGNAA
  • Neutron cross section
  • Library

مراجع

[1] MCNPX User’s Manual.Version 2.6.0. April (2008) LA-CP-07-1473. [2] B. Perot, C. Carasco, S. Bernard, et al. Measurement of 14MeV neutron-induced prompt gamma-ray spectra from 15 elements found in cargo containers. Applied Radiation and Isotopes 66 (2008) 421–434. [3] F. Loche, F. Jallu. Creation and Test of MCNP Neutron Libraries for Neutron Capture on Germanium. American Nuclear Society Topical Meeting in Monte Carlo, Tennessee, April (2005) 17–21. [4] C. Eleon, B. Perot, C. Carasco, et. al. Experimental and MCNP simulated gamma-ray spectra for the UNCOSS neutron -based explosive detector. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A629 (2011) 220–229. [5] B. Perot, W. ElKanawati, C. Carasco, et. al. Quantitative comparison between experimental and simulated gamma-ray spectra induced by 14MeV tagged neutrons. Applied Radiation and Isotopes 70 (2012) 1186–1192. [6] E. Bayat, H. Afarideh, F. Abbasi Davani, N. Ghal–Eh. A quality survey on different shielding configurations of gamma ray detector used with a portable PGNAA system. Radiation Physics and Chemistry 120 (2016) 7–11. [7] A.J. Caffrey, R.J. Gehrke, R.C. Greenwood, et. al. U.S. Army Experience with the PINS Chemical Assay System. Report. EGG-NRP-11443. September (1994). [8] H.D. Choi, et. al. Database of Prompt Gamma Rays from Slow Neutron Capture for Elemental Analysis. Table7.4, Page 159, IAEA, Vienna, (2006). [9] P. Bach, J.L. Ma. Chemical weapons detection by fast neutron activation analysis techniques. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 79 (1993) 605-610.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار