تحقیق آنالیز فعال سازی نوترونی و راکتور MNSR در 36 صفحه با فرمت ورد شامل بخش های زیر می باشد:
فصل اول
آنالیز فعال سازی نوترونی
تاریخچه روش آنالیز فعال سازی نوترونی (NAA)
اصول روش آنالیز فعال سازی نوترونی (NAA)
روش مطلق
روش نیمه مطلق
روش استانداردسازی k0
روش نسبی
انواع NAA از لحاظ نوع نوترونهای بمباران کننده
نوترونهای حرارتی(Thermal neutron)
نوترونهای فوق حرارتی(Epithermal neutron)
نوترونهای سریع(Fast neutron)
آنالیز فعالسازی نوترونی سریع(Fast NAA)
آنالیز فعالسازی نوترونی فوق حرارتی(Epithermal NAA)
آنالیز فعالسازی نوترونی حرارتی(Thermal NAA)
انواع NAA از نظر زمان بندی
آنالیز فعالسازی نوترونی اشعه گامای آنی(Prompt Gamma NAA)
آنالیز فعالسازی نوترونی اشعه گامای تاخیری(Delayed Gamma NAA)
انواع NAA از لحاظ امکانات و وسایل آنالیز
آنالیز فعال سازی نوترونی رادیوشیمیایی(Radiochemical NAA)
آنالیز فعال سازی نوترونی دستگاهی(Instrumental NAA)
چشمه های نوترونی
چشمه رادیوایزوتوپی
دستگاه مولد نوترون
راکتورهای هسته ای
آشکارساز اشعه گاما
طرز کار آشکارساز اشعه گاما
انواع آشکارسازهای اشعه گاما
سیستم های اندازه گیری آشکارساز
کاربردهای روش فعالسازی نوترونی
کاربردNAA در صنایع
کاربردNAA در علوم پزشکی
کاربردNAA در کشاورزی و مواد غذائی
کاربردNAA در مطالعات زیست محیطی
کاربرد در امور دادرسی
کاربردNAA در باستان شناسی و هنر
کاربردNAA در زمین شناسی و کانی شناسی
فصل دوم
راکتور MNSR و کاربردهای آن
تاریخچه راکتور MNSR
چرخه سوخت و اقتصاد نوترونی در راکتور
تغییرات راکتیویته و جبران آن در طول کار راکتور
کاهش راکتیویته در اثرمصرف سوخت
زهرآلودن(Poisoning) وسربار(Slag)
اثرات دمایی
ورود مواد جاذب به راکتور
انحراف تصادفی قدرت راکتور
اجزا راکتور MNSR
قلب راکتور
بازتابنده
کندکننده
کانالهای پرتودهی
مخزن راکتور
سیستم ها ی کنترل
کاربردهای راکتور MNSR
طرز کار آنالیز فعال سازی نوترونی با راکتور MNSR
تجهیزات لازم در ساختمان آزمایشگاه راکتورMNSR
منابع
فصل اول
آنالیز فعال سازی نوترونی
1-1 تاریخچه روش آنالیز فعال سازی نوترونی (NAA)
نوترون برای اولین بار در سال 1932 توسط چادویک از بمباران برلیوم بوسیله ذرات آلفا، بصورت عملی بدست آمد. البته قبل از کشف چادویک، راترفورد در سال1920 این ذره را بعنوان ترکیبی از الکترون و پروتون و بدون بار الکتریکی فرض کرده و آن را به همین نام شناخته بود.
اولین آزمایش فعالسازی نوترونی در سال1936 توسط جرج هوسی (دانشمند مجارستانی) و شاگردش (هیلد لوی) در کپنهاک دانمارک انجام شد.
چشمه های نوترونی و آشکارسازهای اشعه گاما، دو پایه اصلی روش فعالسازی نوترونی می باشند که هر دو در سالهای اولیه تولدNAA، بسیار محدود و کمتر قابل دسترس بودند و به همین دلیل، تا قبل از تکمیل اولین راکتور گرافیتی در ایالات متحده آمریکا در سال 1942، آنالیز فعالسازی نوترونی کمتر بعنوان روشی با حساسیت بالا به کار گرفته می شد.
اما با ساخت آشکارساز سوسوزن(Tl)NaI در سال1953 و آشکارساز ژرمنیوم لیتیوم (Ge(Li)) در سال1960، انقلابی در کاربرد روشNAA بوجود آمد و این روش، از یک روش آکادمیک آنالیز مواد به یک روش حرفه ای در این عرصه تبدیل شد. پیشرفت کامپیوتر و اتوماسیون در سالهای 1970 و1980 روش فعالسازی نوترونی را به یک روش پیشرفته و با حساسیت بسیار بالا تبدیل کرد، به گونه ای که امروزه این روش به یک ابزار حیاتی در زمینه های مختلف علمی و صنعتی تبدیل شده است.
1-2 اصول روش آنالیز فعال سازی نوترونی (NAA)
در روش NAA از نوترون بعنوان پرتابه استفاده می کنیم. وقتی یک نوترون با هسته هدف برخورد می کند، بدلیل درگیر نشدن در سد کولمبی می تواند براحتی تا حد برد نیروهای هسته ای به هدف نزدیک شود. درنتیجه، انرژی جنبشی نوترون به شدت کاهش یافته و ممکن است توسط هسته جذب شود. به این فرآیند گیراندازی نوترون (Neutron Capture) می گوییم. حاصل این واکنش یک هسته برانگیخته است.
(1-1)[X+n]* هسته برانگیخته X(هسته هدف)
هسته برانگیخته به روشهای مختلفی می تواند واکنش کند، که مهمترین آنها عبارتند از:
1)پراکندگی کشسان 2)پراکندگی غیرکشسان 3)گسیل ذره 4)تابش فوتون 5)شکافت...
.
.
.
-4 تغییرات راکتیویته و جبران آن در طول کار راکتور
بطور کلی می توان برای تغییرات راکتیویته از معادله زیر استفاده کرد:
(2-17)
جمله اول در سمت راست معادله بالا تغییرات راکتیویته در اثر تغییرات سطح مقطع شکافت را نشان می دهد. جمله دوم، این تغییرات را در اثر تغییر سطح مقطع واکنش های غیر سوختی نوترون مشخص می کند. آخرین جمله به تغییرات رفتار پخش بستگی دارد. فاکتورهای اصلی موثر بر راکتیویته عبارتند از:
2-4-1 کاهش راکتیویته در اثرمصرف سوخت
با ادامه واکنش شکافت در سوخت، هسته های شکافت پذیر به تدریج کاهش می یابند و درنتیجه از سطح مقطع نوترون با مواد سوختی، رفته رفته کاسته می شود.
2-4-2 زهرآلودن(Poisoning) وسربار(Slag)
در اثر واکنش شکافت، تعدادی پاره های شکافت یا اصطلاحا هسته های دختر تولید می شوند. برخی از محصولات شکافت دارا ی بهره تولید و سطح مقطع جذب نوترون های حرارتی بالایی می باشند، بنابراین تولید و نابودی آنها، می تواند تاثیر زیادی بر راکتیویته قلب بگذارد.
پدیده کاهش راکتیویته در اثر جذب نوترون به وسیله محصولات شکافت با نیمه عمرهای کوتاه را زهرآلودن و برای ایزوتوپ هایی با نیمه عمرهای بلند را سربار می نامند.
مهمترین ایزوتوپ زهرآلوده کننده راکتور زینون135Xe)135( است. ممکن است زینون بطور مستقیم از پدیده شکافت ایجاد شود، اما احتمال تولید مستقیم زینون از پدیده شکافت خیلی کم است. راه دیگر تولید زینون واپاشی محصولات شکافت، بخصوص واپاشی ید135(با گسیل بتا) می باشد.
سامریم149Sm)149( مهمترین سربار به حساب می آید. البته بدلیل این که سامریم در زمان طولانی تری نسبت به زینون تجمع یافته و بعلاوه دارای سطح مقطع جذب بسیار کوچک تری نسبت به زینون است، در راکتیویته تاثیر زینون بسیار بیشتر از سامریم است. تمام محصولات دیگر شکافت دارای زمان تجمع طولانی و سطح مقطع جذب کم بوده و در نتیجه اثر آنها بر راکتیویته بسیار ناچیز است.
2-4-3 اثرات دمایی
به تغییر راکتیویته در اثر تغییرات در درجه حرارت راکتور، اثر دمایی راکتیویته می گویند. دما به دو طریق بر راکتیویته راکتور تاثیر می گذارد:
- تغییر در سطح مقطع جذب نوترون
- تغییر در چگالی مواد کند کننده و در نتیجه تغییر در مشخصات کند شدن و پخش نوترون در قلب
در راکتور MNSR که با سوخت غنی شده و آب سبک بعنوان کندکننده کار می کند، با افزایش دما راکتیویته کاهش می یابد. با توجه به اثر منفی دما در راکتور MNSR، این راکتور دارای توان خود تنظیمی بالا و در نتیجه آن ایمنی ذاتی می باشد...
دانلود تحقیق آنالیز فعال سازی نوترونی و راکتور MNSR