بررسی مشخصات اتم‌های پس‌زدۀ اولیه (pka) و آسیب ناشی از تابش نوترون در فولاد زنگ‌نزن 316

یکی از آثار تابش های هسته ای در مواد، جابه‌جایی اتم ها از جایگاه خود در شبکۀ بلوری است. برای محاسبۀ آسیب تابش نوترون باید طیف انرژی اتم‌های پس زدۀ اولیه و همچنین توزیع زاویه ای و مکانی آن‌ها را محاسبه کرد. برنامۀ amtrack به منظور محاسبۀ این اطلاعات توسعه یافته است. این برنامه با استفاده از خروجی ptrac کد mcnpx و تحلیل آن، اطلاعات مربوط به اتم های پس زده را به دست می‌آورد. در این مطالعه، فولاد زنگ‌نزن 316 که یکی از مهمترین آلیاژها در ساخت محفظۀ فشار راکتور است، بررسی شده است. نوترون‌های تک انرژی kev 1 تاmev 10 روی این فلز تابش داده شده‌اند و کسر pka‌های تولیدی، انرژی میانگین آن‌ها، بیشینۀ انرژی pka‌ها و میزان آسیب تابشی به دست آمده است. محاسبات با استفاده از طیف نوترون راکتور بوشهر انجام شده است. با استفاده از این روش مقدار آسیب در راکتور بوشهر (برای فولاد زنگ‌نزن 316) برابر است با (dpa/fluence) 2210× 7.2.

Survey of Primary Knockon Atoms Characteristics and Radiation Damage in Stainless Steel Grade 316

The displacement of the atoms from their lattice sites is one of the results of neutron irradiation on materials. The primary knockedon atoms spectrum and their angular distribution should be calculated for consideration of neutron radiation damage calculation. The AMTRACK program has been developed to calculate this information. This program extracts and analyzes information about the primary knockedon atoms by using Ptrac output of the MCNPX code. In this study, Stainless Steel 316, one of the most important alloys in the reactor pressure vessel, is investigated. The material is irradiated by single energy neutrons of 1keV to 10MeV, the fraction of produced PKAs, their average energy, their maximum energy, and radiation damage value are calculated. The calculations are performed by using the neutron spectrum of the Bushehr reactor. Using this method, the amount of damage in the Bushehr reactor pressure vessel (for Stainless Steel 316) is equal to 7.2×1022 (dpa/ fluence).