Azimkhani, S.;Rezaei Ochbelagh, D.;Zolfagharpour, F.
Nuclear Engineering and Technology
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제51권4호
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pp.1075-1080
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2019
This paper presents a study on thermal neutron reflection properties of neutron guide for cylinder, spindle, elliptic and parabolic geometries using $^{241}Am-Be$ neutron source (5.2 Ci) and $BF_3$ detector, whereas neutron guide is important instrument for transportation of neutrons. To this goal, the required inner and outer radii of neutron guide have been calculated to achieve the highest guided thermal neutron flux based on MCNPX Monte Carlo code. The maximum flux of cylinder geometry with a length 50 cm has been obtained at an inner radius 9 cm and an outer radius 21 cm. Also, the maximum value of thermal neutron albedo is $0.46{\pm}0.001$ at 12 cm thickness of parabolic guide.
The purpose of this presentation is to outline the measurement made at Korea Cancer Center Hospital, KAERI, and to present the result obtained. These measurements were designed to demonstrate the complicance of the isocentric fast neutron facility. 1. Neutron production and delivary. 2. Physical parameters of the neutron beam. 3. Neutron beam calibration including 'n' ratio and detector design. 4. Treatment planning. 5. Health physics consideration etc. will be covered the above topics.
The purpose of this study is to assess the additional neutron effective dose during passive scattering proton therapy. Monte Carlo code (Monte Carlo N-Particle 6) simulation was conducted based on a precise modeling of the National Cancer Center's proton therapy facility. A three-dimensional neutron effective dose profile of the interior of the treatment room was acquired via a computer simulation of the 217.8-MeV proton beam. Measurements were taken with a $^3He$ neutron detector to support the simulation results, which were lower than the simulation results by 16% on average. The secondary photon dose was about 0.8% of the neutron dose. The dominant neutron source was deduced based on flux calculation. The secondary neutron effective dose per proton absorbed dose ranged from $4.942{\pm}0.031mSv/Gy$ at the end of the field to $0.324{\pm}0.006mSv/Gy$ at 150 cm in axial distance.
In this study, a diamond-based neutron scatter camera (DNSC) was developed for neutron spectroscopy in high flux environments. The DNSC was evaluated experimentally and through simulations. It was simulated using several Monte Carlo codes in a two-array layout. The two-array model included two diamond detectors. The simulation reconstructed the spectra of 252Cf and 239Pu-Be neutron sources with high accuracy (~93%). The two-diamond array system was experimentally evaluated, demonstrating the neutron spectroscopy capabilities of the DNSC. The reconstructed spectrum of the 239Pu-Be source manifested the characteristic peaks of the source. The advantage of a DNSC over a NSC is its ability to define any neutron double-scattering events without the need to absorb incident neutrons in the second detector, and atomic recoil energy information is not needed to determine the incident neutron energy.
Self-powered neutron detector (SPND) is a sensor to monitor a neutron flux proportional to a reactor power of the nuclear power plants. Since an SPND is usually installed in the reactor core and does not require additional outside power, it generates electrons itself from interaction between neutrons and a neutron-sensitive material called an emitter, such as rhodium and vanadium. This paper presents the simulations of the depletion sensitivity evaluations based on MCNP models of rhodium and vanadium SPNDs and light water reactor fuel assembly. The evaluations include the detail geometries of the detectors and fuel assembly, and the modeling of rhodium and vanadium emitter depletion using MCNP and ORIGEN-S codes, and the realistic energy spectrum of beta rays using BETA-S code. The results of the simulations show that the lifetime of an SPND can be prolonged by using vanadium SPND than rhodium SPND. Also, the methods presented here can be used to analyze a life-time of those SPNDs using various emitter materials.
Ulybkin, Alexander;Rybka, Alexander;Kovtun, Konstantin;Kutny, Vladimir;Voyevodin, Victor;Pudov, Alexey;Azhazha, Roman
Nuclear Engineering and Technology
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제51권8호
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pp.1964-1969
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2019
The safety and efficiency of nuclear reactors largely depend on the monitoring and control of nuclear radiation. Due to the unique nuclear-physical characteristics, Hf is one of the most promising materials for the manufacturing of the control rods and the emitters of neutron detectors. It is proposed to use the Compton neutron detector with the emitter made of Hf in the In-core Instrumentation System (ICIS) for monitoring the neutron field. The main advantages of such a detector in comparison the conventional β-emission sensors are the possibility of reaching of a higher cumulative radiation dose and the absence of signal delays. The response time of the detection is extremely important when a nuclear reactor is operating near its critical operational parameters. Taking Hf as an example, the general principles for calculating the chains of materials transformation under neutron irradiation are reported. The influence of 179m1Hf on the Hf composition changing dynamics and the process of transmutants' (Ta, W) generation were determined. The effect of these processes on the absorbing properties of Hf, which inevitably predetermine the lifetime of the detector and its ability to generate a signal, is estimated.
The control rod drive mechanism needs to be debugged after reactor fresh fuel loading. It is of great importance to monitor the subcriticality of this process accurately. A modified method was applied to the subcriticality monitoring process, in which only a single control rod cluster was fully withdrawn from the core. In order to correct the error in the results obtained by Neutron Source Multiplication Method, which is based on one point reactor model, Monte Carlo neutron transport code was employed to calculate the fission neutron distribution, the iterated fission probability and the neutron flux in the neutron detector. This article analyzed the effect of a coarse mesh and a fine mesh to tally fission neutron distributions, the iterated fission probability distributions and to calculate correction factors. The subcriticality before and after modification is compared with the subcriticality calculated by MCNP code. The modified results turn out to be closer to calculation. It's feasible to implement the modified NSM method in large local reactivity addition process using Monte Carlo code based on 3D model.
Microgram quantities of thallirum in meteorites, rocks, minerals, alloys and biological samples have been analyzed by rapid neutron activation analysis. A l0-minute radiochemical separation procedure coupled with a gas-flow proportional detector for 4.2-minute half life measurement and a gamma or beta scintillation detector placed in close proximity to the sample permitted detection of the 4.2-min Tl206. Samples were irradiated for 10-minutes at a thermal neutron flux of approximately $0.95{\times}10^{11}$ neutron-$cm^{-2}-sec^{-1}.$ The low limits of detection was about $10^{-7}$ gm of thallium.
A neutron controls a nuclear fission in the core of a reactor. Drive system for in-core neutron detector is an equipment that drives the detector and cable to survey neutron flux in the reactor. The drive system introduced by this paper was designed for mock-up system and fabricated to drive two drivers that having a different function. The system consists of a driver assembly, a power transmission part, and cable storage part. And there is a control panel that contains PLC and inverter. This paper is going to introduce the design and certify the operation status of completed system by control panal. And we conducted the test for torque measurement.
본 연구에서는 아스팔트 함량의 중요성을 인식하여 현재 법적 규제 면제치인 100[${\mu}Ci$]이하의 방사성 동위원소를 이용한 아스팔트 함량측정기의 개발을 목표로 하였다. 이를 위하여 중성자선원의 위치에 따라 아스팔트 함량에 변화를 주는 3가지의 분야로 나누었다. 먼저, 아스팔트 혼합물과 중성자 선원과의 간격을 줄일 경우, 반사체 설치의 경우, 이력수를 변화시켰을 경우로 나누어서 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 살펴보았으며, 만족스러운 오차범위 결과를 얻어 아스팔트 함량측정기기의 개발을 위한 설계 자료로 활용하고자하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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