Chuyên đề nghiên cứu sinh: Phát triển dòng nơtron nhiệt trên cơ sở kênh ngang số 2 của lò phản ứng Đà Lạt và khả năng ứng dụng trong thực nghiệm đo số liệu hạt nhân

Chuyên đề nghiên cứu sinh: Phát triển dòng nơtron nhiệt trên cơ sở kênh ngang số 2 của lò phản ứng Đà Lạt và khả năng ứng dụng trong thực nghiệm đo số liệu hạt nhân tập trung nghiên cứu tính toán phát triển dòng nơtron nhiệt trên cơ sở kênh ngang số 2 của lò phản ứng Đà Lạt để phục vụ đo số liệu hạt nhân thực nghiệm và các ứng dụng liên quan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề nghiên cứu sinh: Phát triển dòng nơtron nhiệt trên cơ sở kênh ngang số 2 của lò phản ứng Đà Lạt và khả năng ứng dụng trong thực nghiệm đo số liệu hạt nhân BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM ___________________ PHẠM NGỌC SƠNPHÁT TRIỂN DÒNG NƠTRON NHIỆT TRÊN CƠ SỞ KÊNH NGANG SỐ 2 CỦA LÒ PHẢN ỨNG ĐÀ LẠT VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM ĐO SỐ LIỆU HẠT NHÂN CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU SINH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. VƯƠNG HỮU TẤN 2. TS. MAI XUÂN TRUNG ĐÀ LẠT, THÁNG 10/2012 0 MỤC LỤC TrangTóm tắt ..............................................................................................................2I. ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................3II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................................................52.1. Thiết kế hệ dẫn dòng nơtron bằng kỹ thuật phin lọc ..................................52.2. Thiết kế hệ thống các khối chuẩn trực bên trong kênh 2 ............................82.3. Các phương pháp tính toán và mô phỏng Monte Carlo ............................102.4. Phát triển bộ phin lọc nơtron nhiệt............................................................20III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................................24IV. KẾT LUẬN...............................................................................................33TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................33 1 TÓM TẮT Một hệ thiết bị dẫn dòng nơtron bằng kỹ thuật phin lọc bao gồmhệ phin lọc, hệ chuẩn trực và cấu trúc che chắn bức xạ đã được tínhtoán thiết kế, tối ưu hóa bằng kỹ thuật mô phỏng Monte-Carlo.Toàn bộ hệ thiết bị dẫn dòng nơtron này đã được triển khai thiết kế,chế tạo và lắp đặt thành công trên kênh nơtron số 2 của lò phản ứngĐà lạt, để dẫn dòng nơtron nhiệt từ lò phản ứng phục vụ các thínghiệm nghiên cứu đo số liệu hạt nhân. Qua các kết quả khảo sátvà thử nghiệm có thể đánh giá một cách khách quan rằng dòngnơtron nhiệt có chất lượng tốt và đã đáp ứng mục tiêu đặt ra là cókhả năng ứng dụng để đo số liệu hạt nhân và các ứng dụng khácliên quan đến phản ứng (n, γ). 2I. ĐẶT VẤN ĐỀTổng quan tình hình nghiên cứu ở ngoài nước: Một trong những phương pháp tạo dòng nơtron chuẩn đơn năng cường độmạnh nhất hiện nay trong vùng năng lượng keV là các chùm nơtron phin lọc trêncơ sở các kênh ngang của lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu. Phương pháp tạo radòng nơtron phin lọc đã được phát triển trên thế giới trong vài thập niên qua.Các dòng nơtron phin lọc từ lò phản ứng nghiên cứu có khả năng ứng dụngtrong việc cung cấp số liệu thực nghiệm có độ chính xác cao về tiết diện phảnứng hạt nhân trong vùng năng lượng từ 0.4keV đến vài trăm keV. Xuất phát từnhững ưu điểm quan trọng này, IAEA đã đề xuất các chương trình hợp tác quốctế nhằm khuyến khích phát triển các dòng nơtron phin lọc theo một tiêu chuẩnthống nhất về phin lọc nơtron và bia mẫu [2], để cung cấp số liệu hạt nhân thựcnghiệm chất lượng cao cho chương trình phát triển hệ thống cơ sở dữ liệu thựcnghiệm về số liệu hạt nhân Quốc tế EXPOR. Kỹ thuật phin lọc nơtron trên cơ sở các kênh nơtron nằm ngang từ lò phảnứng có ưu điểm là cho phép người sử dụng nhận được dòng nơtron đơn năng vàcó cường độ tương đối cao so với nhiều kỹ thuật khác. Ngoài ra, các dòngnơtron phin lọc từ lò phản ứng còn có phông gamma thấp và được chuẩn trực rấttốt (đường kính của chùm cỡ 4-40 mm). Các ưu điểm này cùng với cường độchùm nơtron cao (thông lượng 106-108 n/cm2/s) cho phép sử dụng các chùmnơtron phin lọc trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụngnhư đo đạc số liệu hạt nhân, nghiên cứu vật liệu, nghiên cứu cấu trúc hạt nhânvà phản ứng hạt nhân, nghiên cứu vật lý thiên văn và y học hạt nhân,...[5-13]. Viện Nghiên cứu hạt nhân Kiev (Ucraina), đã phát triển các tổ hợp phin lọcnơtron sử dụng các loại vật liệu Ni, Fe, S, B, Al, Mn, Mg, Si, Sc và các đồng vịCr-52, Fe-54, Fe- 56, Ni-58, Ni-60, Ni-62, Ni-64, B-10,... để làm phin lọc và đãnhận được các dòng nơtron chuẩn đơn năng 0.498, 1.772 , 1.866, 4.302, 12.67,17.63, 24.34, 58.8, 133.3, 148.3, 275.0 và 313.7 keV. Trên cơ sở các dòngnơtron phin lọc này, các nghiên cứu thực nghiệm về tiết diện phản ứng nơtron ...