محاسبات آسیب تابش به منظور شبیه سازی تابش نوترون با تابش یون و توسعه برنامه محاسباتی Amtrack

یکی از مهم ترین نتایج تابش نوترون بر روی هدف جابه جایی اتم های ماده از محل ثابت خود در شبکه کریستالی در پی یک واکنش هسته ای می باشد، که این پدیده موجب ایجاد آسیب تابشی نوترونی می شود. آسیب تابشی نوترونی را می توان با استفاده از تابش یون های سبک و سنگین شبیه سازی کرد، این روش شرایط انعطاف پذیری را در زمان تابش یون فراهم می آورد. داشتن دانش مقدماتی از اتم های پس زده شده اولیه (pka)و همچنین چگونگی توزیع عیوب نقطه ای ثانویه نسبت به انرژی اتم های پس زده اولیه نخستین گام برای شبیه سازی آسیب تابشی نوترونی می باشد، سپس محاسبه میزان آسیب جابه جایی به ازای هر اتم شبکه (dpa) و چگونگی نفوذ عمقی آسیب در نمونه مراحل بعدی محاسبات است. در این مطالعه از کد mcnpx و کد srim به ترتیب برای شبیه سازی برهم کنش نوترون و یون های پر انرژی با مواد استفاده شده و سپس یک برنامه جدید ( amtrack) با نرم افزار matlab نوشته شده که مشخصات pka ها و همچنین مشخصات عیوب نقطه ای ایجاد شده را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. با مقایسه طیف اتم های پس زده شده و همچنین طیف وزنی عیوب نقطه ای ناشی از یون ها و نوترون ها چگونگی آسیب یونی و نوترونی مقایسه می شود و بهترین یون ها برای شبیه سازی آسیب تابشی نوترونی در راکتورها تعیین می شوند. هدف نهایی ما این است که با توسعه برنامه ای مقدمات فیزیکی و آزمایشگاهی لازم برای جایگزینی تابش یون به جای تابش نوترون را فراهم کرده و از این طریق به آسیب تابشی نوترونی دست پیدا کنیم.