بررسی تجربی اثر پراکندگی در طیف سنجی میدانهای نوترونی به روش کره های بانر (bss) همراه با bf3

تعیین شار انرژی نوترون به دلیل کاربردهای فراوان آن در پزشکی، صنعت، کشاورزی و .... از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از روشهایی که جهت طیف سنجی انرژی نوترون به کار برده می شود، روش کره های بانر است. این روش ضمن سادگی در بکارگیری، محدوده وسیعی از انرژی نوترون را از حرارتی تا چند gev پوشش می‏دهد. در این پژوهش ابعاد مختلفی از این روش طیف سنجی مورد بررسی قرار گرفته است؛ با ارزیابی انواع کندکننده‏ها، موارد مناسب انتخاب گردیدند و در مورد تعداد و اندازه کره ها نیز پیشنهاداتی ارائه شد. یکی از این کندکننده ها آب سبک بود؛ تابع پاسخ انرژی کره هایی با قطرهای مختلف از آب همراه با آشکارساز حرارتی بوسیله شبیه سازی مونت کارلو محاسبه گردیدهمچنینن با پارامتری کردن تابع پاسخ بدست آمده آن را با دیگر توابع پاسخ انرژی مقایسه و مزیت آن از جمله کاهش شمارش گاما در آشکارساز حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفت. برای کره های پلی اتیلنی به همراه آشکارساز حرارتی بلند ، تابع پاسخ انرژی توسط کد mcnp4c محاسبه گردید؛ هرچند که برای کره های کوچک اندازه پاسخ در مقایسه با دیگر آشکارسازها کمتر بود ولی تابع پاسخ تقریباً شکل کلی خود را به منظور بکارگیری جهت طیف سنجی حفظ کرده بود. با شبیه سازی سیستم اندازه گیری در آزمایشگاه و در نظر گرفتن شرایط گوناگون، برای یک چشمه سهم نوترونهای پراکنده رسیده به شمارنده برآورد شد. برای رسیدن سهم نوترونهای پراکنده به حدّ استاندارد علاوه بر طراحی یک مخروط سایه جدید کوتاهتر، جهت کاستن فاصله چشمه نوترون تا کره، تمهیدات دیگری نیز در نظر گرفته شد. با ساخت کره های پلی اتیلنی و مخروط های سایه طراحی شده، طیف سنجی از چشمه نوترون موجود در آزمایشگاه صورت گرفت؛ و با استفاده از کُد بازیابی sandii، طیف اصلی چشمه از نتایج تجربی استخراج گردید. ضمن مقایسه طیف بازیابی شده از اندازه گیری با مخروط های قدیم و جدید ملاحظه گردید که در مورد اندازه گیری به همراه مخروط قدیم، با توجه به افزایش در سهم نوترونهای پراکنده، طیف به سمت انرژیهای پایین تر منحرف شده است. امّا طیف حاصل از اندازه گیری با مخروط سایه جدید، علیرغم عدم توانایی در نمایش جزئیات و قله های کوچک طیف به دلیل قدرت تفکیک انرژی ضعیف روش کره های بانر، در توافق خوبی با طیف مرجع می باشد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که با لحاظ کردن شرایط لازم می توان از کره های پلی اتیلنی به همراه آشکارساز بلند به عنوان طیف سنج نوترون استفاده نمود.