Abstract
A Mock-up of the inboard shield of the ITER International nuclear fusion reactor was realized at the Frascati Neutron Generator (FNG) at ENEA Frascati with the scope to measure the nuclear heating (total dose) in the superconducting coils. High sensitivity MCP-6 and MCP-7 dosimeters were used to measure the low (<150 mGy) expected doses. A dedicated calibration effort was devoted to calibrate the detectors in reference gamma and thermal neutrons secondary standards fields. The TLD’s reading cycle was also optimized for the expected low dose to minimize the signal to noise ratio. The neutron and gamma separation was obtained by the “pair detectors” method. The experimental results (gamma air-kerma and neutron fluence) are compared with the results of Monte Carlo simulations performed with the MCNP-5.2 code and the FENDL-2.1 nuclear data library
چکیده
مدلی ( Mock-up) از درون حفاظ راکتور فیوژن هسته ای بین المللی در مولد نوترون (FNG) دراننا فراسکاتی ENEA Frascati با چشم انداز اندازه گیری گرمایش هسته ای ( دز کلی) در پیچه های ( coils) ابر رسانا مورد بررسی قرار گرفته است. از دزیمترهای فوق حساس MCP-6 و MCP-7برای اندازه گیری دزهای کم (<150 mGy) مورد انتظار استفاده شده است. در اینجا سعی شده است که یک کالیبراسیون اختصاصی برای کالیبراسیون آشکارسازها بر حسب گامای مرجع و میدانهای استاندارد ثانویه نوترونهای حرارتی انجام شود.چرخه خواندن دزیمترها نیز برای دز کم مورد انتظار بهینه شده است تا نسبت سیگنال به نوفه ( noise) کاهش یابد. فاصله نوترون و گاما با استفاده از روش "زوج آشکارساز" بدست آمده است. نتایج تجربی ( گاما هوا-کرما و شارش نوترون) با نتایج شبیه سازی مونت کارلو که با کد MCNP-5.2 و کتابخانه داده های هسته ای FENDL-2.1 انجام شده، مقایسه شده است.
1-مقدمه
شبیه سازیها و اندازه گیریهای دقیق کمیتهای دزیمتری برای نوترونها و گاما در میدانهای مختلط نوترون- گاما کار پیچیده ای است مخصوصا اگر دزها کمتر از چند صد mGy باشند. هدف پروژه بین المللی ITER ساخت و اجرای بزرگترین توکامک فیوژن است. یکی از موارد اصلی این طرح ، اندازه گیری دقیق دز در آهنرباهای ابر رسانایی است که با تولید میدان مغناطیسی لازم برای کار توکامک ، برای کارکرد مناسب آن حیاتی محسوب می شوند. آهنرباها بشدت حفاظت می شوند زیرا حفاظ باید شاره های تابشی بزرگ( نوترونها و گاما) حاصل از پلاسما را تضعیف کند بطوریکه کل دز جذبی آهنربا از حد ایمنی فراتر نرود....