محاسبه تحلیلی بیناب هسته‌های پس‌زده ناشی از برهم‌کنش کشسان نوترون‌های سریع با انرژی 1/ 0 تا 10 مگاالکترون‌ولت به‌منظور تعیین آسیب‌های جابه‌جایی در کربن و سیلیکون

در این تحقیق آسیب‌های جابه‌جایی ناشی از نوترون‌های سریع با انرژی 0.15 تا 10 مگاالکترون‌ولت در کربن و سیلیکون با استفاده از کد trim محاسبه شده است. در این محدوده انرژی برهم‌کنش غالب، پراکندگی کشسان می‌باشد. برای استفاده از این کد اطلاعاتی مانند انرژی هسته‌ی پس‌زده‌‌شده، زاویه پراکندگی و عمقی که در آن برهم‌کنش رخ داده، ضروری است. به‌دست آوردن انرژی و زاویه پراکندگی هسته‌های پس‌زده‌شده، مستلزم دراختیارداشتن بیناب هسته‌های پراکنده‌شده می‌باشد. بیناب هسته‌های پس‌پراکنده‌شده کربن و سیلیکون با استفاده از یک روش تحلیلی برای ارتباط‌دادن توابع توزیع آماری مختلف ولی مرتبط، محاسبه شد. مقایسه داده‌های به‌دست آمده با نتایج تجربی صحت بیناب‌های محاسبه‌شده را تایید می‌کند. محاسبات نشان می‌دهد که آسیب‌های جابه‌جایی ایجادشده در کربن کمتر از میزان آسیب‌های جابه‌جایی ایجادشده در سیلیکون می‌باشد که ناشی از آستانه انرژی جابه‌جایی بالاتر کربن می‌باشد.

Calculation of the recoiled nuclei spectrum due to fast neutron elastic interactions in the energy range of 0.15 to 10 MeV for determining the lattice defect in Carbon and Silicon

In this work, the damage produced in Carbon and Silicon by fast neutrons in the energy range of 0.15 to 10 MeV was calculated using TRIM code. In this range of energy, the dominant interaction is the elastic scattering. The information about recoil, nuclei energy, scattering angle and the depth in which the interaction was occurred is necessary to run TRIM code. For calculating the energy and scattering angle of recoil nuclei, the spectrum of scattered nuclei should be known. The spectrum of scattered Silicon and Carbon was calculated by using an analytical method to relate the statistical distributions to each other. Comparison of the calculated scattered spectrum with experimental one confirmed the validity of the calculation method. Calculations revealed that the damage produced in silicon is higher than the one produced in the Carbon. This is because the displacement energy threshold in Carbon is higher than the Silicon. So, using of Carbon in neutron exposure is recommended.