بهینه سازی باریکه‌ساز غلظت سنج هسته ای لایروب برنده-مکش mcnpx با استفاده از کد مونت کارلو

استفاده از لایروب به منظور برداشت گل و لای و زباله های انباشت شده  در رودخانه و یا اسکله های دریایی روندی مرسوم و با اهمیت است. به منظور نظارت بر وضعیت رسوبات کف آب نیاز است از یک سامانه اندازه گیری برخط غلظت دوغاب انتقالی از کف به سطح استفاده شود. سامانه‌های مبتنی بر فناوری های هسته ای دارای این قابلیت مهم و عملیاتی هستند که با نصب بر روی خط لوله، بدون آنکه در فرایند انتقال خللی ایجاد کنند امکان نظارت برخط بر دوغاب عبوری را فراهم آورند. سیستم غلظت سنج لایروب برنده-مکش از ترکیب دو بخش هسته ای و غیرهسته ای برای اندازه گیری پارامترهای سیالاتی مورد نظر کارفرما نظیر دبی حجمی و جرمی سیال دوفازی و مولفه های آن بهره می برد. در بکارگیری سامانه های ترکیبی برای این منظور بایستی شروط اساسی نظیر قابلیت اندازه گیری برخط، عدم دخالت فیزیکی، شیمیایی و یا زیست محیطی در جریان عبوری، سازگاری با شرایط عملیاتی دما، فشار، رطوبت و ارتعاشات در محل لایروب، دقت اندازه گیری و اصول ایمنی مورد نظر قرار گیرد. در این مطالعه با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو با کد mcnpx تاثیر پارامترهای مختلف هندسی و ابعادی یکسوساز پرتو گامای خروجی بر دقت اندازه گیری غلظت دوغاب عبوری، بررسی و با ملاحظات مربوط به ایمنی پرتوی پرسنل، حالت بهینه نهایی پیشنهاد گردید. کاهش عمق قرارگیری چشمه افقی درون باریکه ساز با بیشینه همزمان گرادیان و آمار شمارش همراه است. در تمام وضعیت های یادشده گشودگی دهانه باریکه ساز مخروطی نسبت به مستطیلی از حساسیت و توان تفکیک بالاتری برخوردار است‏.

optimizing the nuclear concentration measuring system of the cutter suction dredger using mcnpx monte carlo code

using a dredger to remove mud and garbage accumulated in the river or sea docks is a common and important process. in order to monitor the condition of sediments on the sea bed, it is necessary to use an online measurement system for the concentration of transfer slurry from the floor to the surface. the nuclear-based systems have this important and operational capability to provide the possibility of online monitoring of the passing slurry by installing it on the pipeline without causing any disruption in the transfer process. the concentration measurement system of the cutter-suction dredger uses the combination of two nuclear and non-nuclear parts to measure the fluid parameters desired by the client, such as the volumetric and mass flow rate of the two-phase fluid and its components. in using hybrid systems for this purpose, basic conditions such as online measurement capability, non-physical, chemical or environmental interference in the passing flow, compatibility with the operational conditions of temperature, pressure, humidity and vibrations in the dredging site, measurement accuracy should be met and safety principles should be considered. in this study, using monte carlo simulation with mcnpx code, the effect of different geometrical and dimensional parameters of output gamma ray collimator on the accuracy of measuring the concentration of passing slurry was investigated, and with the considerations related to personnel radiation safety, the final optimal mode was proposed. the decrease in the placement depth of the horizontal spring inside the beam is associated with the simultaneous maximum of gradient and count statistics. in all of the mentioned situations, the opening of the conical beam-forming aperture has a higher sensitivity and resolution compared to a rectangular one.