رضا پورایمانی

چکیده توسعه کد‌ محاسباتی جایگزین کد محاسباتی SPECTER جهت تخمین آسیب ناشی از تابش نوترون در ماده محاسبات آسیب تابشی نوترون نقش بسزایی در تخمین طول عمر، میزان کارایی مواد و تأسیسات هسته‌ای دارد. ازاین‌رو، داشتن دانش مقدماتی از سازکار انواع بر همکنش‌‌های نوترون با ماده، تئوری برخورد دوجسمی، روش مونت‌کارلو، توزیع زاویه‌ای ذرات ثانویه و مدل‌های جابجایی‌ اتمی، گامی نخست در محاسبه میزان آسیب تابشی محسوب می‌شود. تاکنون، کد‌های متعددی نظیر کد SPECTER، SPECOMP، SRIM و ماژول HEATR کد NJOY جهت محاسبه آسیب تابشی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در محاسبات آسیب این کدها، مدل جابه‌جایی ثانویه NRT بکار رفته است که این مدل، میزان آسیب را بیش از مقدار واقعی تخمین می‌زند. امروزه، مدل‌های دقیق‌تری برای محاسبه و شبیه‌سازی آسیب جابه‌جایی پیشنهاد شده است، از جمله مدل arc-dpa که از ضرایب تجربی و دینامیک مولکولی در تخمین میزان عیوب در ماده بهره گرفته است و همچنین مدل CB-dpa که به عنوان یک فرم مستقیم برای محاسبه میزان آسیب پیشنهاد شده است و به ضرایب دینامیک مولکولی بکار رفته در مدل arc-dpa، نیازی ندارد و با نتایج تجربی سازگاری بیشتری نشان می‌دهد. در این مطالعه بر همکنش‌‌های نوترون به دو بخش کشسان و ناکشسان (بر همکنش‌‌های غیرالاستیک (n, n′)، تولید ذرات باردار، تولید گاما و...) تقسیم می‌شوند. از آنجایی که بر همکنش الاستیک نوترون بیشترین سهم را در آسیب تابشی دارد بنابراین، کد محاسباتی RADIX با هدف محاسبه بخش الاستیک آسیب توسط مدل‌های مختلف جابه‌جایی اتمی به ویژه دو مدل واقعی‌تر‌ arc-dpa و CB-dpa، توسعه یافته است. جهت محاسبه سهم بر همکنش‌‌های ناکشسان نوترون، سطح مقاطع‌ آسیب از ماژول HEATR کد NJOY استخراج می‌شوند و به عنوان ورودی در بخش ناکشسان کد RADIX تعریف می‌شوند. بدین ترتیب، با استفاده از ترکیب دو کد محاسباتی RADIX/HEATR سطح مقطع کل آسیب جابه‌جایی و میزان آسیب برای هر نوع شار ورودی محاسبه می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد کد محاسباتی RADIX/HEATR مقادیر دقیق‌تری از آسیب را به دست می‌دهد و می‌تواند به عنوان یک جایگزین مناسب در بخش‌های حساس به آسیب نوترون، مورد استفاده قرار گیرد.