مطالعه پرتو ایکس تولیدی در توکامک دماوند با استفاده از روش مونت کارلو

الکترون های فراری تولیدی درون پلاسما در مسیر حرکت خود با اجزای داخلی توکامک برخورد کرده و علاوه بر ایجاد صدمات شدید بر روی بدنه چنبره، میزان بالایی پرتو ایکس تابش می کنند. با توجه به آزمایشات انجام شده بر روی توکامک دماوند و سایر توکامک های بزرگ جهان، بیشترین پرتو ایکس تولیدی در محل محدود کننده توکامک اندازه گیری شده است. این تابش ها می تواند خطرات بالایی برای کارکنان حاضر در پیرامون توکامک دماوند داشته باشند. بر این اساس شناسایی شدت فوتون خروجی پیرامون توکامک دماوند برای حفاظ سازی مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور با توجه به فقدان ابزار اندازه گیری مناسب برای مطالعه دقیق رفتار الکترون های فراری و گستره پرتو ایکس تولیدی پیرامون توکامک دماوند، استفاده از روش های شبیه سازی بسیار مناسب می باشد. بنابراین در ابتدا با استفاده از نرم افزار mcnpx اقدام به شبیه سازی ساختار توکامک گردید. سپس به کمک اطلاعات موجود چشمه مطلوبی برای الکترون های فراری درون توکامک تعریف شد و با برخورد ذرات چشمه به هندسه یکی از پنجره های عمودی توکامک دماوند، توزیع فضایی و انرژی مربوط به فوتون تولیدی ناشی از این برخورد بدست آمد. با تعریف کلیه پنجره های عمودی توکامک دماوند به عنوان چشمه های فوتون مجزا و هندسه قرص های tld استفاده شده در آزمایش دوزیمتری توکامک دماوند بر روی محور استوایی چنبره و مرکز 20 پنجره توکامک، میزان دز جذبی درون آن ها تعیین گردید. سرانجام به کمک شدت دز بدست آمده از آزمایش انجام شده با tld که بین مقادیر mgy 13/0 الی mgy41/25 به ازای هر شات می باشد و شبیه سازی انجام شده با mcnpx، شدت فوتون خروجی از هر 20 پنجره عمودی توکامک دماوند به طور مجزا بدست آمد. با توجه به خروجی بدست آمده از محاسبات، مشخص گردید که تعداد فوتون خروجی پیرامون محور استوایی توکامک دماوند بین 12+10×36/0 الی 12+10×2/71 متغییر می باشد. همچنین به کمک داده های خروجی از شبیه سازی، ماتریس ضرایبی با ابعاد 20×20 بدست آمد که در محاسبه اثر هریک از 20 چشمه فوتون در دز tld مربوط به هر پنجره موثر است. کلمات کلیدی: الکترون های فراری، توکامک دماوند، پرتو ایکس، کد mcnpx، tld