بررسی قابلیت استفاده از هیدریدهای فلزی به عنوان کندکننده و حفاظ نوترون به کمک کد MCNPX

نویسندگان

سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

در این پژوهش، قابلیت احتمالی چند ترکیب هیدرید فلزی به عنوان حفاظ نوترون برای چشمه گداخت D-D با استفاده از کد محاسباتی MCNPX بررسی شده است. نتایج به دست آمده در سه مرحله برای یافتن مواد با شار نوترون‌های حرارتی، سریع و کل کمتر نسبت به مواد متدوال مقایسه شد. نتایج به دست آمده نشان‌دهنده مزیت‌های نسبی هیدریدهای فلزی LaNi5H6، VH، TiH2، TaH، Mg(BH4)2، YH2، NbH و LaH3 در کاهش انرژی نوترون‌های چشمه D-D می‌باشد، به طوری که استفاده از این ترکیبات هیدریدی، به عنوان بخشی از کندکننده یا حفاظ نوترونی، در کم کردن حجم تأسیسات هسته‌ای بسیار مؤثر خواهد بود.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of metal hydrides applicability as neutron moderator and shielding by MCNPX

نویسندگان [English]

  • iraj Moradi Gharatloo
  • Yaser Kasesaz
  • Mir Shahram Hosseini panah
چکیده [English]

In this research, the applicability of several metal hydrides as neutron moderator and shielding for D-D fusion sources has been investigated by MCNPX code. The results have been investigated in three steps to find the materials with lower thermal, fast and total neutron fluxes than conventional shielding materials. The results show relative advantages of LaNi5H6, VH, TiH2, TaH, Mg (BH4)2, YH2, NbH and LaH3 metal hydrides in reducing the energy of D-D neutron sources, so that utilization of these hydride compounds as a part of the neutron moderator or shielding will be very effective in reducing the volume of nuclear facilities.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Metal Hydride
  • Neutron Shield
  • Neutron moderator
  • Fusion Neutrons
  • MCNPX Monte Carlo code

مراجع

[1] L. Soto, New trends and future perspectives on plasma focus research, Plasma Physics and Controlled Fusion 47 (2005) A361. [2] A. Costley, J. Hugill, P. Buxton, On the power and size of tokamak fusion pilot plants and reactors, Nuclear Fusion 55 (2015) 033001. [3] V. Gribkov, Current and perspective applications of dense plasma focus devices, AIP Conference Proceedings, AIP, (2008), 51-64. [4] V. Krauz, Progress in plasma focus research and applications, Plasma physics and controlled fusion 48 (2006) B221. [5] C. Moreno, M. Vénere, R. Barbuzza, M. Del Fresno, R. Ramos, H. Bruzzone, F.P. González, A. Clausse, Industrial applications of plasma focus radiation, Brazilian Journal of Physics 32 (2002) 20-25. [6] P.R. Renne, K.B. Knight, S. Nomade, K.-N. Leung, T.-P. Lou, Application of deuteron–deuteron (D–D) fusion neutrons to 40 Ar/39 Ar geochronology, Applied Radiation and Isotopes 62 (2005) 25-32. [7] T. Hayashi, K. Tobita, Y. Nakamori, S. Orimo, Advanced neutron shielding material using zirconium borohydride and zirconium hydride, Journal of Nuclear Materials 386–388 (2009) 119-121. [8] T. Hayashi, K. Tobita, S. Nishio, K. Ikeda, Y. Nakamori, S. Orimo, Neutronics assessment of advanced shield materials using metal hydride and borohydride for fusion reactors, Fusion Engineering and Design 81 (2006) 1285-1290. [9] H. Fritzsche, J. Huot, D. Fruchart, Neutron Scattering and Other Nuclear Techniques for Hydrogen in Materials, Springer (2016). [10] D. Picton, D. Ross, A. Taylor, Optimisation studies for a moderator on a pulsed neutron source, Journal of Physics D: Applied Physics 15 (1982) 2369. [11] W.M. Mueller, J.P. Blackledge, G.G. Libowitz, Metal Hydrides, Academic Press (1968). [12] M.T. Simnad, Metal Hydrides, Inorganic Reactions and Methods, John Wiley & Sons, Inc. (2007), 369-378. [13] IAEA-TECDOC-1223, Current status of neutron capture therapy, (2001).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار