Evaluación de las tasas de dosis de neutrones en la estación objetivo prototipo de HBS

Área de la Ciencia:

• Física y ingeniería nucleares
• Seguridad radiológica y blindaje
• Fuentes de neutrones impulsadas por aceleradores

Sus antecedentes:

• El proyecto Fuente de neutrones de alto brillo (HBS) en el Forschungszentrum Jülich tiene como objetivo establecer una fuente de neutrones eficiente para diversas aplicaciones científicas e industriales.
• Las fuentes de neutrones impulsadas por aceleradores de alta corriente (HiCANS) son cruciales para el avance de la investigación basada en neutrones.
• La protección eficaz contra la radiación es fundamental para garantizar la seguridad operativa de las fuentes de neutrones.

Objetivo del estudio:

• Para evaluar las tasas de dosis de neutrones en la plataforma de prueba de neutrones JULIC, una instalación de prueba de componentes clave para el HBS.
• Para validar la eficacia del diseño de blindaje multicapa para la estación de destino HBS.
• Para garantizar el cumplimiento de la seguridad de radiación para la Fuente de Neutrones de Alto Brillo.

Principales métodos:

• Medición experimental de las velocidades de dosis de neutrones en la plataforma de ensayo de neutrones JULIC.
• Simulaciones de Monte Carlo utilizando el sistema de códigos de transporte de partículas, iones y iones pesados (PHITS).
• Comparación de los datos experimentales con los resultados de la simulación para validar el rendimiento del blindaje.

Principales resultados:

• Las tasas de dosis de neutrones medidas cerca de la estación objetivo fueron consistentemente inferiores a 5 mSv/h para corrientes de protones de hasta 0,11 μA.
• Las simulaciones de PHITS Monte Carlo reproducen con precisión las mediciones de la velocidad de la dosis de neutrones experimentales.
• Las tasas de dosis calculadas mostraron buena concordancia con los datos experimentales, validando el modelo de simulación.

Conclusiones:

• El diseño de blindaje multicapa de la estación de destino HBS es eficaz para mantener la seguridad radiológica.
• La plataforma de ensayos de neutrones JULIC proporciona datos fiables para la validación de las evaluaciones de seguridad radiológica.
• El estudio demuestra la viabilidad del concepto HiCANS para futuras fuentes de neutrones de alto brillo.