Chuyên đề nghiên cứu sinh: Tính toán thiết kế cấu hình che chắn phóng xạ cho kênh nơtron phục vụ nghiên cứu cơ bản và ứng dụng tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

Kết quả Chuyên đề nghiên cứu sinh: Tính toán thiết kế cấu hình che chắn phóng xạ cho kênh nơtron phục vụ nghiên cứu cơ bản và ứng dụng tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt góp phần khẳng định lĩnh vực nghiên cứu khai thác các dòng nơtron từ các kênh ngang của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt là một lĩnh vực nghiên cứu hiệu quả, không thể thiếu và cần được đầu tư chiều sâu. Mời bạn đọc cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề nghiên cứu sinh: Tính toán thiết kế cấu hình che chắn phóng xạ cho kênh nơtron phục vụ nghiên cứu cơ bản và ứng dụng tại lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM ___________________ TRẦN TUẤN ANH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẤU HÌNH CHE CHẮN PHÓNG XẠ CHO KÊNH NƠTRON PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU CƠ BẢN VÀ ỨNG DỤNG TẠI LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU SINH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. VƯƠNG HỮU TẤN 2. TS. PHẠM ĐÌNH KHANG ĐÀ LẠT – 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: HIỆN TRẠNG KÊNH NƠTRON SỐ 3 ............................................................. 4 1.1. Tổng quan kênh nơtron số 3 ........................................................................................... 4 1.1.1. Phần cấu trúc bên trong tường bảo vệ sinh học lò phản ứng .................................. 4 1.1.2. Phần cấu trúc bên ngoài tường bảo vệ sinh học lò phản ứng ................................. 5 1.2. Các đặc trưng cơ bản của KS3 ....................................................................................... 6 1.3. Một số vấn đề tồn tại và biện pháp khắc phục ............................................................... 9 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG MONTE CARLO ................................................. 11 2.1. Tính toán suất liều nơtron và gamma cho cấu hình che chắn phóng xạ hiện tại .......... 11 2.1.1. Mô hình tính toán: ................................................................................................. 11 2.1.2. Kết quả tính toán ................................................................................................... 12 2.2. Tính toán suất liều nơtron và gamma cho cấu hình che chắn phóng xạ mới ............... 14 2.2.1. Mô hình tính toán .................................................................................................. 14 2.2.2. Kết quả tính toán ................................................................................................... 16 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HỆ CHE CHẮN PHÓNG XẠ MỚI ...................... 19 3.1 Thiết kế cấu hình che chắn phóng xạ mới ..................................................................... 19 3.1.1. Lắp khối cản xạ tại cửa KS3 .................................................................................. 19 3.1.2. Thiết kế cấu hình che chắn kín nước ..................................................................... 19 3.1.3. Thiết kế hệ che chắn phóng xạ bổ sung ................................................................. 21 3.1.4. Thiết kế cấu hình che chắn phóng xạ và bố trí hệ đo đa mục đích ........................ 22 3.1.5. Thiết kế chuẩn trực và chắn dòng nơtron .............................................................. 23 3.1.6. Thiết kế ray dẫn hướng cho toàn hệ ...................................................................... 24 3.2. Lắp đặt cấu hình che chắn phóng xạ mới ..................................................................... 26 3.2.1. Lắp đặt hệ che chắn kín nước ................................................................................ 26 3.2.2. Lắp đặt thiết bị đóng mở dòng nơtron ................................................................... 27 3.2.3. Lắp đặt cấu hình che chắn phóng xạ và bố trí hệ đo đa mục đích ......................... 28 3.3. Đánh giá an toàn bức xạ cho cấu hình che chắn phóng xạ mới ................................... 29 KẾT LUẬN ............................................................................................................................. 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 33 MỞ ĐẦU Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt là cơ sở duy nhất tại Việt Nam có nguồn nơtron mạnh, có thông lượng lớn và ổn định để có thể tiến hành các nghiên cơ bản và ứng dụng. Bên cạnh các lĩnh vực như điều chế đồng vị, nghiên cứu vật lý kỹ thuật lò, phân tích kích hoạt thì khai thác một cách có hiệu quả dòng nơtron từ các kênh ngang của lò phản ứng phục vụ các nghiên cứu vật lý cơ bản và đào tạo cán bộ là một định hướng khai thác lò không thể thiếu. Những kết quả nghiên cứu khoa học và đào tạo thu được trong thời gian qua được thể hiện qua số lượng các đề tài nghiên cứu khoa học đã được triển khai, số lượng học viên cao học và nghiên cứu sinh đã được đào tạo và số lượng các công trình nghiên cứu đã công bố. Các kết quả trên góp phần khẳng định lĩnh vực nghiên cứu khai thác các dòng nơtron từ các kênh ngang của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt là một lĩnh vực nghiên cứu hiệu quả, không thể thiếu và cần được đầu tư chiều sâu. Các hoạt động nghiên cứu trên KS3 chủ yếu là nghiên cứu số liệu và cấu trúc hạt nhân sử dụng hệ phổ kế cộng biên độ các xung trùng phùng và thực tập vật lý nơtron cho sinh viên các trường đại học [4, 6]. Tuy nhiên không gian bố trí thí nghiệm tại KS3 chật hẹp nên rất khó khăn trong việc bố trí thí nghiệm do đó cần phải tiến hành quy hoạch lại KS3 theo hướng hiệu quả, an toàn thuận tiện nhằm khai thác tối đa các trang thiết bị hiện có, tiến hành đồng thời nhiều thí nghiệm khi lò hoạt động để nâng cao khả năng nghiên cứu. Để thực hiện việc này cần phải có các tính toán đưa ra một cấu hình che chắn phóng xạ cho hệ thiết bị nghiên cứu mới trong trường hợp tháo dỡ toàn bộ tường bao che chắn phóng xạ bằng bê tông và gỗ hiện tại nhằm mở rộng không gian thí nghiệm đảm bảo về mặt an toàn bức xạ và an toàn hạt nhân, tín ...