Оптимизация мишенного устройства источника нейтронов для максимальной наработки   99Мо

С использованием компьютерного моделирования проанализирован вариант конструкции мишенного устройства для Be(d,n)-генератора нейтронов, предназначенного для получения 99Mo по реакции 98Mo(n,γ)99Mo. Показано, что максимальную плотность потока нейтронов в ограниченном объеме и необходимую трансформацию спектра обеспечивает замедлитель из бериллия, который кроме замедления осуществляет размножение за счет реакции (n,2n). Сравниваются эффективности замедлителей из полиэтилена и бериллия. Предложена методика определения места размещения и формы облучаемого образца молибдена для наработки в нем максимального количества 99Mo. Расчеты выполнены в пакете MCNP с использованием геометрической модели мишенного устройства. Определены абсолютные значения наработки 99Mo и проведено сравнение результата численных результатов с зависимостью, полученной в модельном подходе. With computer simulation using a version of the target structure has been analyzed for the Be(d,n) neutron generator aimed to produce 99Mo along the reaction 98Mo(n,) 99Mo. It was shown the biggest neutron density and the needed transformation of their spectrum in the limited volume the beryllium moderator can provide, which in addition realizes the neutrons multiplication in (n,2n) reaction. The parameters of polyethylene and beryllium moderators have been compared. The technique is proposed for the determination of the geometrical point and the form of the irradiated spacemen for the maximal producing of 99Mo. The calculations have been executed with MCNP code on the base of geometrical model of the target arrangement. Absolute values of 99Mo output have been determined and were compared from analytic and digital estimations. З використанням комп’ютерного моделювання проаналізовано варіант конструкції мішенного пристрою для Be(d,n)–генератора нейтронів, призначеного для отримання 99Mo по реакції 98Mo(n,) 99Mo. Показано, що максимальна щільність потоку нейтронів в обмеженому об’ємі і потрібну трансформацію спектру забезпечує сповільнювач з берилію, який окрім уповільнення здійснює розмноження за рахунок реакції (n,2n). Порівняні параметри сповільнювачів з поліетилену, графіту і берилію. Запропоновано методику визначення місця розташування і форми опромінюваного зразка з молібдену для напрацювання в ньому максимальної кількості 99Mo. Розрахунки виконані в пакеті MCNP на основі геометричної моделі мішенного пристрою. Визначено абсолютні кількості напрацьованого 99Mo і проведено порівняння числових результатів із залежностями, отриманими в модельному підході.

Ключові слова

Monte-Carlo simulation, target for neutron generator, neutron moderation, beryllium, polyethylene, output of radioactive molybdenum, optimization, Монте-Карло моделирование, мишень нейтронного генератора, замедление нейтронов, бериллий, полиэтилен, выход радиоактивного молибдена, оптимизация

Бібліографічний опис

Оптимизация мишенного устройства источника нейтронов для максимальной наработки 99Мо / В.А. Цымбал, Н.Д. Масалитин, С.А. Письменецкий, В.Г. Рудычев, Е.В. Рудычев, А.Ф. Стоянов // Вiсник Харкiвського нацiонального унiверситету iм. В.Н. Каразiна. – 2009. – №880. Сер.: Фізична. «Ядра, частинки, поля». – Вип. 4(44). – С. 45 - 50