بررسی جنس و نوع پوشش پره‌های برشگر نوترون در میزان جذب نوترون حرارتی

گزینشگر سرعت نوترونی با استفاده از پره‌های چرخان و حذف نوترون‌های دارای انرژی ناخواسته، می‌تواند نوترون‌هایی با انرژی مشخص را عبور دهد. در راستای مراحل ساخت یک دستگاه گزینشگر سرعت نوترون و نقش کلیدی این پره‌ها در عملکرد این دستگاه، مطالعات شبیه‌سازی و تجربی، به‌منظور بررسی جنس و نوع پوشش پره‌ها در میزان جذب نوترون حرارتی انجام شد. در این مطالعه پره‌هایی از جنس کادمیم، آلومینیوم و فیبر کربن با پوشش‌های مختلف در معرض نوترون‌های حرارتی قرار گرفت و میزان عبور نوترون‌ها با استفاده از کد mcnpx محاسبه شد. بر اساس نتایج شبیه‌سازی به‌دست آمده، ساخت پره‌ها با پوشش کادمیم و با پوشش‌های b4c، lif و h3bo3 با ضخامت‌های مشخص انجام شد. میزان جذب نوترون‌های حرارتی برای پره‌های ساخته شده در یک شار نوترونی حرارتی حاصل از چشمه am-be و با استفاده از آشکارساز bf3 اندازه‌گیری شد. نتایج نشان می‌دهد پره‌ کادمیم با ضخامت mm1 بدون پوشش، پره‌ آلومینیم به‌ضخامت mm0/5 و پره‌ فیبرکربن به‌ضخامت mm0/9 هر دو با پوشش b4c، به‌ترتیب بیشترین میزان جذب نوترون‌های حرارتی را دارند. نتایج شبیه‌سازی و تجربی نشان داد که پوشش b4c با غلظت 45-35 گرم بر سانتی‌متر مربع برای پره‌های گزینشگر سرعت نوترون مناسب است.

investigating the type of material and coating of neutron chopper blades on the amount of thermal neutron absorption

neutron choppers, which work with rotating blades and remove neutrons with unwanted energy, can allow neutrons with certain energy to pass through. in the design of a neutron velocity selector and the crucial role of these blades in its operation, simulation and experimental studies were performed to investigate the material and type of coating of the blades in relation to thermal neutron absorption. in this study, blades made of cadmium, aluminum, and carbon fiber with different coatings were exposed to thermal neutrons, and the neutron transmission was calculated using the mcnpx code. based on the simulation results, blades with cadmium coatings and coatings of b4c, lif, and h3bo3 with specific thicknesses were designed. the thermal neutron absorption of the constructed blades was measured in a thermal neutron flux from an am-be source using a bf3 detector. the results show that the cadmium blade without coating (1 mm thick), the aluminum blade (0.5 mm thick), and the carbon fiber blade (0.9 mm thick), both with b4c coatings, have the highest thermal neutron absorption values. the simulation and experimental results show that a b4c coating with a concentration of  is suitable for neutron velocity selector blades.