مقدمه

از آنجایی که نوترونهاي سریع توسط یک منبع نوترونی به درون یک ماده ي هیدروژنی منتشر می شوند دو فرایند پخش اساساَمتمایز رخ می دهد. در اولین فرایند پخش که مرحله ي کند سازس نامیده میشود،نوترون هاي سریع از منبع نوترونی،با از دست دادن انرژي تا هنگام رسیدن به انرژي گرمایی۰٫۰۵۲الکترون ولت با هسته هاي ماده کند کننده برخورد میکنند.[۱] در دومین فرایند پخش نوترون هاي گرمایی به پخش شدن در سراسر ماده ي کند کننده ادامه می دهند تا اینکه در

نهایت جذب می شوند.اتلاف انرژي در این مرحله در مقایسه با مرحله ي کندسازي ناچیز است.دومین فرایند پخش به مرحله ي پخش گرمایی معروف است؛در این فرایند هر چه تعداد برخورد ها بیشتر باشد انرژي نوترونی کمتر خواهد بود.[۳] نوترون هایی که دستخوش برخورد هاي بیشتري شده اند ،به طور متوسط مسافت بیشتري از منبع نوترونی طی

کرده اند واز آنجا که طول پخش طی مرحله ي کند سازي به تعداد برخورد هاي مورد نیاز جهت کاهش انرژي اولیه ي نوترون ها تا رسیدن به انرژي گرمایی بستگی دارد. همچنین طول پخش طی مرحله ي پخش گرمایی به سطح مقطع جذب ماده ي کند کننده مورد نظر بستگی دارد.[۲]و[۳]

روش کار

مواد به کار رفته شامل ۱۸ ورقه ي مربع شکل به ضلع تقریبی ۳۵/۵۶ و ضخامت ۱/۱۸ سانتیمتري را شامل می شود که به عنوان ماده کند کننده به کار میرود.علاوه بر این،۶ ورقه ي لوسیت مربع شکل به ضلع ۳۵/۵۶ و ضخامت ۲/۳۳ سانتیمتر براي تشکیل قسمت پایین و بالاي محفظه به کار میرود.تعدادي ورقه هاي لوسیت نازکتر در جایی تعبیه

۲۱st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan

_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان

۶و۷ ا” د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان

شده است که لوسیت هاي ضمیمه میتواند جاي گذاري شود.ضمیمه ي نگهدارنده ي نمونه بردار داراي یک فرو رفتگی براي جاي دادن یک تراشه ي کوچک رودیم میباشد.در ادامه باید متذکر شد که هیچ فضاي خالی در ورقه ها وجود ندارد به این ترتیب،تراشه ي رودیم قرار گرفته بر روي ضمیمه ي نگهدارنده ي نمونه میتواند در جریان اندازه گیري ها به صورت محوري و شعاعی حرکت کند.و در نهایت یکی از ورقه هاي لوسیت نازکتر داراي یک فرورفتگی مرکزي براي جا دادن یک منبع نوترونی CF 252می باشد.در بعضی از اندازه گیري ها تراشه ي رودیوم با پوشش هاي کادمیوم محافظت می شود.تراشه ي رودیم قطري و ضخامتی در حدود ۱/۲۶ و ۰/۰۳ سانتیمتر دارد.تراشه ي رودیم Rh103 توسط نوترون هاي منتشر شده از منبع نوترونی از طریق واکنش هسته اي که در معادله ي((۱ نشان داده شده است،فعال میشود.(Rh104Rh103+nßPb104(99.5%)(1

براي اندازه گیري فعالسازي تراشه رودیوم از وسیله يEberline HP-260به همراه یک آشکارساز گایگر مولر استفاده می شود.Eberline حاوي یک صفحه آند کوچک در داخل یک حفره ي محکم بسته شده است؛که با گاز هوا،%۷۹نیتروژن پر شده است.[۶]و[۷] تابش بتا حاصل از تراشه ي رودیم فعال شده از طریق روزنه اي وارد حفره شمارش میشود؛که با ماده اي

کم چگال پوشانده شده است تا اجازه دهد ذرات بتا درون فضاي شمارشی عبور کنند.بنابراین شاهد تولید جفت هاي یون-الکترون می باشیم.هنگامیکه تراشه ي رودیم در محفظه ي لوسیتی در موقعیت خاص پرتو داده شد،تراشه از محفظه دور شده و بر یک قطعه آلومنیوم استوانه اي قرار میگیردکه داراي فرو رفتگی هایی براي سر آشکارساز و تراشه ي رودیم می باشد.[۶]و[۷] در ادامه فرایند کند سازي مورد تشریح قرار میگیرد.منبع نوترونی در جایگاهی ثابت درلوسیت جایگذاري

شده در حالیکه آشکارسازي رودیم که با کادمیوم پوشانده شده است،در موقعیت محوري مختلف تحت عنوان ضمیمه ي نگهدارنده ي رودیوم که در راستاي محورX حرکت میکند ، جایگذاري شده است.تراشه ي رودیم در هر جایگاه حدود ۵ دقیقهپرتو داده شد که %۹۹ فعالیت اشباعی براي این ایزوتوپ است.فرایند پخش گرمایی بدین صورت می باشد ،هنگامی که انرژي نوترون هاي سریع تا انرژي هاي گرمایی کاهش داده شد نوترون هاي گرمایی به پخش شدن در سراسر ماده ي کند کننده ،بدون اتلاف عمده ي انرژي ادامه دادند؛تا اینکه در نهایت جذب شوند.وضعیت نوترون هاي گرمایی در مواد کند کننده با استفاده از معادله۲مدلسازي میشود.[۵]و[۶]

__ = ∆ − + (۲)

۲۱st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan