基于用于小型加速器驱动系统的低能循环子的中子源的设计分析
Syarip Syarip1, Isdandy Rezki Febrianto1, Djoko Slamet Pudjorahardjo1
1Research Center for Accelerator Technology, Research Organization for Nuclear Energy, National Research and Innovation Agency, Gd 720 KST B.J. Habibie, Tangerang Selatan, Banten, Indonesia.
研究人员利用优化了一个小规模加速器驱动系统 (SS-ADS) 的目标系统. 这个系统有效地将质子束转化为中子束,这对于亚临界反应堆运行至关重要.
科学领域:
- 核工程 核工程是指核工程.
- 加速器物理学的物理学
- 计算物理 计算物理
背景情况:
- 小规模加速器驱动系统 (SS-ADS) 需要有效地将质子束转换为中子束.
- 优化的目标系统对于亚临界反应堆的性能至关重要.
- 以前的设计缺乏最佳中子流量生成所需的精度.
研究的目的:
- 为SS-ADS设计和优化一个目标系统,用于将循环天子的质子束转换为中子束.
- 为了确定目标材料,调节器和反射器的最佳配置,以获得最大的中子产量.
- 为了验证模拟结果与驱动亚临界反应堆的实验要求.
主要方法:
- 使用粒子和重离子代码运输系统 (PHITS) 进行粒子运输模拟.
- 采用响应表面方法 (RSM) 来优化目标系统参数.
- 使用了DECY-13对质子束源的循环子规范和SAMOP反应堆对中子束输出的要求.
主要成果:
- 被确定为最佳目标材料,因为它每次发生质子的中子产量很高.
- 优化的目标系统包括一种特定的烯针几何形状,重水调节器和聚乙烯反射器.
- 优化的系统实现了 (2.7 ± 0.1) ×108 n/cm2 的热中子流量,通过PHITS模拟在 (2.81 ± 0.02) ×108 n/cm2 的秒速时验证.
结论:
- 合并的PHITS和RSM方法成功设计了SS-ADS的高效目标系统.
- 优化的目标系统提供了足够的热中子流来驱动SAMOP亚临界反应堆.
- 在预测目标系统的性能方面,RSM表现出很高的准确性,偏差为3.91%.
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