محاسبات آسیب تابش به منظور شبیه سازی تابش نوترون با تابش یون و توسعه برنامه محاسباتی AMTRACK

یکی از مهمترین نتایج تابش نوترون بر روی هدف جابه جایی اتمهای ماده از محل ثابت خود در شبکه کریستالی در پی یک واکنش هسته ای میباشد، که این پدیده موجب ایجاد آسیب تابشی نوترونی میشود . آسیب تابشی نوترونی را میتوان با استفاده از تابش یون های سبک و سنگین شبیه سازی کرد، این روش شرایط انعطاف پذیری را در زمان تابش یون فراهم می آورد. داشتن دانش مقدماتی از اتم های پس زده شده اولیه 1(PKA) و همچنین چگونگی توزیع عیوب نقطه ای ثانویه نسبت به انرژی اتمهای پس زده اولیه نخستین گام برای شبیه سازی آسیب تابشی نوترونی میباشد، سپس محاسبه میزان آسیب جابهجایی به ازای هر اتم شبکه 2(DPA) و چگونگی نفوذ عمقی آسیب در نمونه مراحل بعدی محاسبات است. در این مطالعه از کد MCNPX و کد SRIM به ترتیب برای شبیه سازی برهمکنش نوترون و یونهای پر انرژی با مواد استفاده شده و سپس یک برنامه جدید (AMTRACK) با نرم افزار MATLAB نوشته شده که مشخصات PKAها و همچنین مشخصات عیوب نقطه ای ایجاد شده را مورد تجزیه و تحلیل قرار میدهد. با مقایسه طیف اتم های پس زده شده و همچنین طیف وزنی عیوب نقطه ای ناشی از یونها و نوترونها چگونگی آسیب یونی و نوترونی مقایسه میشود و بهترین یونها برای شبیه سازی آسیب تابشی نوترونی در راکتورها تعیین میشوند. هدف نهایی ما این است که با توسعه برنامه ای مقدمات فیزیکی و آزمایشگاهی لازم برای جایگزینی تابش یون به جای تابش نوترون را فراهم کرده و از این طریق به آسیب تابشی نوترونی دست پیدا کنیم.

Keywords:

آسیب تابشی , تولید عیوب , طیف پس زنی مقدماتی , طیف وزنی پس زنی , کد MCNPX , کد SRIM , برنامه AMTRACK