شکل ۲‑۷: طرحواره آشکارساز سوسوزن و الکترونیک آن. ۱۸
شکل ۲‑۸: طرحی از لوله تکثیر کننده ی فوتونی ۱۹
شکل ۳‑۱: نمایش ترازهای انرژی مجاز در سوسوزن غیر آلی ۲۶
شکل ۳‑۲: کارت سلول در شبیه سازی ۳۴
شکل ۳‑۳: کارت سطوح در شبیه سازی یدور سزیم. ۳۵
شکل ۳‑۴: مثالی از تعریف چشمه در MCNP. 37
شکل ۳‑۵: نمونه ای از فایل متنی برای شبیه سازی آشکارساز. ۳۹
شکل ۴‑۱: خروجی MCA ( شمارش ها برحسب کانال). ۴۳
شکل ۴‑۲: منحنی کالیبراسیون آشکارساز ۲ اینچی ۴۴
شکل ۴‑۳: منحنی کالیبراسیون آشکارساز ۳ اینچی ۴۴
شکل ۴‑۴: طیف زمینه ثبت شده بوسیله ی آشکارساز ۳ اینچی ۴۶
شکل ۴‑۵: طیف سدیم-۲۲ بهمراه زمینه حاصل از آشکارساز ۳ اینچی ۴۶
شکل ۴‑۶: طیف مشخصه ی سدیم-۲۲ حاصل از آشکارساز ۳ اینچی ۴۷
شکل ۴‑۷: فوتوپیک گاوسی به همراه زمینه. ۴۸
شکل ۴‑۸: فوتوپیک گاوسی ۴۹
شکل ۴‑۹: منحنی برازش FWHM برای آشکارساز ۲ اینچی ۵۰
شکل ۴‑۱۰: منحنی برازش FWHM برای آشکارساز ۳ اینچی ۵۰
شکل ۴‑۱۱: طیف کبالت-۶۰ حاصل از شبیه سازی آشکارساز CsI. 51
شکل ۴‑۱۲:مقایسه طیف های تجربی و شبیه سازی آشکارساز ۲ اینچی برای چشمه Co60. 53
مطلب دیگر :
تعیین تابع پاسخ آشکارسازها همواره یکی از ملزومات استفاده از آشکارسازهای پرتوی گاماست. با توجه به اینکه خصوصیتهای آشکارسازهای سوسوزن با یکدیگر متفاوت است و با توجه به تأثیر ساختمان آشکارساز بر طیف، لازم است که برای هر آشکارساز، تابع پاسخ آن معین شود. پاسخ آشکارساز به انرژی فرودی بر آن نیز وابسته است. علاوه بر انرژی پرتوی
جدول ۴ -۵-۲-۶) شار خروجی فوتونی برحسب فاصله در مجتمع سوخت با ترک ( a ×۸ /۰×۱/۰ ) ۸۲
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل ۱-۱) اجزای اصلی یک راکتور هسته ای ۵
شکل ۱-۲) مقطع قلب راکتور تحت فشار ۱۰
شکل ۱-۳) مولد بخار راکتور آب تحت فشار ۱۱
شکل ۱-۴) دستگاه فشار راکتور تحت فشار ۱۳
شکل ۱-۵) نمایش قسمت های اصلی یک دستگاه تغذیه بخار یک راکتور تحت فشار ۱۴
شکل ۱-۶) یک مجموعه سوخت راکتور تحت راکتور تحت فشار ۱۵
شکل ۱-۷) سطح مقطع یک راکتور آب جوشان؛جریان آب با پیکانها مشخص شده است. ۱۸
شکل ۱-۸) عملکرد راکتور حرارتی گازی ۱۹
شکل ۱-۹) راکتور گازی پیشرفته. ۲۱
شکل ۱-۱۰) نمودار راکتور گازی درجه بالا MW 25
شکل ۱-۱۱) نمودار دستگاه بخار در یک راکتور اب سنگین ۲۶
شکل ۲-۱) دیاگرام طرح تولید و سیکل تجزیه فعالیت محصولات شکاف در مدار خنک کننده اولیه ۳۰
شکل ۲-۲) طرح یک مجتمع سوخت۱۰۰۰- VVER 33
شکل ۲-۳) حالات شکست و اندازه گیری های شکست توجه آنالیز واکنشی مبنی بر مطالعه SNL 41
شکل ۳-۱) هندسه کد MCNP4 47
شکل ۳-۲) تعریف مرزهای سفید. ۴۸
شکل ۳-۳) تعریف مرزهای تناوبی ۴۹
شکل ۳-۴) چشمهی نقطهای با انرژی هیستوگرامی ۵۱
شکل ۴-۱) میله سوخت شبیه سازی پژوهش ۵۵
شکل ۴-۲) شبیه سازی میله سوخت درون قلب راکتور به کمک کد MCNP 56
شکل ۴-۳) نمایی از بالا ی قرص و ترک وارد برآن ۵۶
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار۴- ۱) شار نوترونی قرص سوخت در فاصله ۴/۰سانتی متری بدون ترک. ۵۷
نمودار ۴-۲) شار نوترونی قرص سوخت در فاصله ۵ سانتی متری بدون ترک. ۵۷
نمودار۴-۳) شار فوتونی قرص سوخت در فاصله ۴/۰ سانتی متری بدون ترک. ۵۸
نمودار۴-۴) شار فوتونی قرص سوخت در فاصله ۵ سانتی متری بدون ترک. ۵۸
نمودار ۴-۳-۱-۱) شار نوترونی قرص سوخت در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۵۹
نمودار ۴-۳-۱-۲) شار نوترونی قرص سوخت در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۵۹
نمودار ۴-۳-۱-۳) شار فوتونی قرص سوخت در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۰
نمودار ۴-۳-۱-۴) شار فوتونی قرص سوخت در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۰
نمودار ۴-۳-۲-۱) شار نوترونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۱
نمودار ۴-۳-۲-۲) شار نوترونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۱
نمودار ۴-۳-۲-۳) شار فوتونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۲
نمودار ۴-۳-۲-۴) شار فوتونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۲
نمودار ۴-۳-۳-۱) شار نوترونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۳
نمودار ۴-۳-۳-۲) شار نوترونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۳
نمودار ۴-۳-۳-۳) شار فوتونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۴
نمودار ۴-۳-۳-۴) شار فوتونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۴
نمودار ۴-۳-۴-۱) شار نوترونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۵
نمودار ۴-۳-۴-۲) شار نوترونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۵
نمودار ۴-۳-۴-۳) شار فوتونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۶
نمودار ۴-۳-۴-۴) شار فوتونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۶
نمودار ۴-۳-۵-۱) شار نوترونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۷
نمودار ۴-۳-۵-۲) شار نوترونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۷
نمودار ۴-۳-۵-۳) شار فوتونی در فاصله ۰.۴ سانتی متری همراه با ترک. ۶۸
نمودار ۴-۳-۵-۴) شار فوتونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۸
نمودار ۴-۳-۶-۱) شار نوترونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۶۹
نمودار ۴-۳-۶-۲) شار نوترونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۶۹
نمودار ۴-۳-۶-۳) شار فوتونی در فاصله ۴/۰ سانتی متری همراه با ترک. ۷۰
نمودار ۴-۳-۶-۴) شار فوتونی در فاصله ۵ سانتی متری همراه با ترک. ۷۰
نمودار ۴ -۵-۱-۱) شار نوترونی بر حسب انرژی در فواصل مختلف برای قرص سوخت بدون ترک. ۷۳
نمودار ۴ -۵-۱-۲) شار نوترونی برحسب انرژی در فواصل مختلف برای قرص سوخت با ترک. ۷۴
نمودار ۴-۵-۱-۳) شار فوتونی بر حسب انرژی در فواصل مختلف برای قرص سوخت بدون ترک. ۷۵
نمودار ۴-۵-۱-۴) شار فوتونی بر حسب انرژی فواصل مختلف قرص سوخت با ترک ( a ×۸ /۰×۱/۰ ) ۷۶
نمودار ۴-۵-۲-۱) شار خروجی نوترونی برحسب فاصله با ترک به ابعاد ( a ×۸ /۰×۱/۰ ) ۷۷
نمودار ۴-۵-۲-۲) شار خروجی نوترونی برحسب فاصله با ترک در مجتمع سوخت ( a ×۸ /۰×۱/۰ ) ۷۸
نمودار ۴- ۵-۲-۳) شار خروجی نوترونی برحسب فاصله در مجتمع سوخت به ابعاد ( a ×۸ /۰×۱/۰ ) ۷۹
نمودار ۴-۵-۲-۴) شار خروجی فوتونی برحسب فاصله با ترک به ابعاد ( a ×۸ /۰×۱/۰ ) ۸۰
در روند حادثه های شدید (Severe Accident) قرص های سوخت دچار تورم شده و سپس باعث وارد کردن آسیب به غلاف سوخت و در نتیجه شکستگی غلاف می گردد. شکستگی غلاف باعث آسیب به میله ی سوخت مجاور و تغییر شار در ناحیه ی مورد نظر و میگردد.
در این تحقیق اثر تورم عناصر سوخت روی شارهای نوترون و گاما با بهره گرفتن از کدMCNP4C مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابتدا یک المان سوخت به شکل استوانه ای که حاوی سوخت UO2 با غنای ۵% ، طول ۴/۶۷ سانتی متر و شعاع ۱ سانتی متر است بعنوان هندسهء مسئله در نظر گرفته شده است. سپس یک ترک که ابعاد آن از محور مرکزی سوخت تا سطح خارجی سوخت گسترش می یابد ، روی قرص ایجاد می شود. پس از کامل کردن هندسهء شار نوترونی و شارگامایی برای فواصل مختلف یعنی ۱ ، ۲ ، ۳ ، ۵ ، ۲۰ و ۵۰ سانتی متری از محور مرکزی سوخت محاسبه شده است.
شار گاما و نوترون ، همچنین برای ترک هایی با ابعاد مختلف نیز محاسبه گردیده است . نتایج حاصل نشان می دهد که تغییرات شارهای گاما و نوترون برای فواصل ۵
مطلب دیگر :
تماس با ما - پشتیبانی - علم سرا - دنیای علم و تکنولوژی
سانتی متری و بیشتر تغییرات قابل ملاحظه ای را نشان می دهد.
کلمات کلیدی: قرص سوخت ، غلاف سوخت ، شار نوترون
شکست در میله های سوخت می تواند منجر به حوادث خطرناکی مانند پخش پاره های شکافت که حاوی مواد رادیواکتیو می باشند در قلب راکتور و همچنین درون مایع خنک کننده شود. علاوه بر این شکست میله های سوخت باعث آسیب به میله های کناری و در نتیجه گسترش این آسیب دیدگی به نواحی دیگر قلب و سپس انسداد کانالهای جریان خنک کننده و در نهایت ذوب قلب شود. ما قصد داریم تغییرات شار نوترونی و توزیع توان تولید شده هنگام بروز آسیب در یک میله ی سوخت را به کمک کد MCNP که بر پایه الگوریتم مونت – کارلو می باشد شبیه سازی کنیم.
علل خرابی یک میله یا قرص سوخت می تواند به صورت زیر باشد :
۱- وجود مواد زائد یا ناخالصی درون قرص سوخت
۲- خرابی ناشی از فرسودگی و خوردگی درون قرص سوخت
۳- خرابی ناشی از خوردگی و اکسیداسیون غلاف سوخت
۴- انبساط غیر عادی قرص های سوخت و وارد کردن فشار به یکدیگر
یکی از نتایج خرابی و شکست میله های سوخت میزان رادیو اکتیو وارد شده به خنک کننده می باشد که از جمله این مواد رادیواکتیو پاره های شکافت مانند زنون و ید هستند. با بهره گرفتن از میزان غلظت مواد رادیواکتیو وارده شده به خنک کننده و توزیع آنها در قلب می توان به موقعیت خرابی سوخت پی برد.
به دلیل شکافت های هسته ایی غیر قابل پیش بینی ، میزان توان تولید شده در هر ناحیه از سوخت میتواند تغییر کند و این تغییرات می تواند برای قلب مشکل آفرین باشد. خصوصیات مربوط به تغییرات رادیو اکتیویتهی خنک کننده در نتیجه زنون و ید به دلیل شکست هر کدام از میلهی سوخت می تواند با بررسی میزان سوختن سوخت در هنگام شکست ، ابعاد شکستن غلاف و موقعیت شکست در طول غلاف آهنگ جذب غلاف تعیین گردد. [۱]
۳-۲ ساز و کار مدل تورمی گوث .۳۲
۳-۳ جهان تورمی .۳۸
۳-۴ مشکلات سناریوی جهان تورمی گوث ۴۶
فصل چهارم: مدل تورمی جدید- مدل تورمی آشوبناک.۴۸
۴-۱ مدل تورمی جدید ۴۹
۴-۲ نظریه در مدل و سناریوی تورمی جدید .۵۵
۴-۳ سناریوی پالایش شده مدل تورمی جدید .۵۹
۴-۴ مشکلات مدل تورمی جدید ۶۴
۴-۵ سناریوی تورمی آشوبناک ۶۵
۴-۶ مدل پایه .۷۶
۴-۷ شرایط اولیه .۸۲
فصل پنجم: آخرین شواهد رصدی در مورد تورم کیهانی۸۴
در سال ۱۹۱۵ میلادی آلبرت اینشتین نظریه نسبیت عام خود را معرفی کرد. این نظریه، جایگزینی برای قوانین کلاسیکی گرانش نیوتون بود. به مرور زمان این نظریه درستی خود را با شواهد تجربی به اثبات رساند. یکی از مهم ترین کاربردهای این نظریه در کیهان شناسی است. بنابراین شناخت اولیه ای از نحوه کاربرد نظریه نسبیت
مطلب دیگر :
بایگانیهای علمی - سایت دانلود پایان نامه
عام در کیهان شناسی ضروری به نظر می رسد که در این پایان نامه به آن اشاره شده است . هم چنین مباحثی به صورت خلاصه در مورد کیهان شناسی استاندارد ارائه شده است. کیهان شناسی استاندارد استوار بر سه فرض اصلی بر این امر اشاره دارد که جهان پس از یک انفجار مهیب اولیه ” مهبانگ” در حال گسترش است. با وجود تمام موفقیت های اولیه مدل استاندارد کیهان شناسی، ابهاماتی وجود داشتند که در ابتدا توجیه مناسبی برای آن ها یافت نشده بود. مدل تورمی که برای اولین بار توسط “آلن گوث” مطرح شد تلاشی جسورانه و هوشمندانه برای رفع مشکلات چند گانه ی مدل استاندارد مهبانگ بود. بر اساس سناریوی پیشنهادی “گوث” جهان در مراحل اولیه تحول خود شاهد یک انبساط بسیار سریع از نوع نمایی بوده است. مدل تورمی “گوث” با وجود بدیع بودن، خود دچار ابهاماتی بود که “آندره لینده”، دانشمند روس، با ارائه مدل های تورمی جدید این ابهامات را رفع کرد. مدل “لینده” بر یک انبساط نمایی فوق العاده سریع در لحظات اولیه تحول جهان تاکید دارد. از زمانی که “گوث” اولین مدل تورمی را ارائه داد، مدل های زیادی توسط فیزیک دانان و کیهان شناسان ارائه شده اند. با این وجود مدل هایی ارزشمند خواهند بود که از آزمون مشاهدات رصدی نیز سربلند بیرون آیند و بتوانند پیش بینی های مختلف را در محدوده های زمانی گوناگون برآورده سازند.
در این پژوهش، پس از مطالعه برخی ازمدل های تورمی شناخته شده با جزئیات کافی، با بهره گرفتن از داده های رصدی اخیر رصد خانه “بایسپ ۲” و ماهواره “پلانک” ، این مدل ها مورد بررسی و بازنگری قرار گرفته اند.
۱-۱ کیهان شناسی
«مطالعه دینامیکی ساختار عالم به عنوان یک کل». این شاید ساده ترین تعریف از کیهان شناسی باشد [۱].
در این صورت ستارگان، کهکشان ها و حتی خوشه های کهکشانی به عنوان اجزایی در نظر گرفته می شوند که با مطالعه آنها بتوان به روند کلی تحول عالم پی برد.
اگر بخواهیم در مورد کیهان شناسی مطالعه ای داشته باشیم، شاید بهترین روش ارائه مدل های ریاضی باشد که با شواهد رصدی نیز سازگار باشند. نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین مدلی ریاضی ارائه می دهد که به تجربه ثابت شده است که می تواند به بسیاری از سوالات در مورد کیهان شناسی پاسخ دهد. با توجه به موفقیت های این نظریه و کاربردهای وسیع آن در کیهان شناسی، مطالعه این علم بدون نظریه نسبیت اینشتین غیر ممکن به نظر می رسد.
در این فصل سعی خواهیم کرد با تکیه بر اصل کیهان شناختی به یک مدل ریاضی برسیم که این مدل بتواند توجیه مناسبی برای بسیاری از مشاهدات رصدی در کیهان شناسی باشد.
شکل(۴-۳): نرخ واکنش،thick target yield. 59
شکل(۴-۴): طیف دوترون ۶۲
شکل(۴-۵):اکتیویته محاسبه شده برای گزیده ای از طیف های دوترون در فشار۴mbar . 65
شکل(۴-۶):اکتیویته محاسبه شده برای گزیده ای از طیف های دوترون در فشار۶mbar 66
شکل(۴-۷):اکتیویته محاسبه شده برای گزیده ای از طیف های دوترون در فشار۸mbar 67
شکل(۴-۸): یک طیف دوترون با nهای مختلف و اکتیویته متفاوت ۷۰
شکل(۴-۹): زاویه بین هدف و دوترون های خارج شده از پینچ. ۷۲
شکل(۴-۱۰): اکتیویته بر حسب n. 76
شکل(۴-۱۱): رابطه n وA 77
شکل(۴-۱۲): نمودار اکتیویته بر حسب نرخ تکرار ۸۰
شکل(۴-۱۳): نمودار اکتیویته بر حسب زمان بمباران هدف ۸۱
شکل(۴-۱۴): نمودار اکتیویته بر حسب نرخ تکرار برای طیف شماره ۱ مجموعه ۴mbar 82
شکل(۴-۱۵): اکتیویته بر حسب نرخ تکرار(فرکانس های بالا) ۸۳
جدول(۲-۱): پارامتر های واکنش هسته ای از هدفB4C . 34
جدول(۲-۲): پارامترهای مربوط به واکنش هسته ای هدفBN 35
جدول(۳-۱): رادیوایزوتوپ های قابل تولید در دستگاه پلاسمای کانونی. ۵۱
جدول(۴-۱): مقادیر n گزارش شده در مراجع مختلف ۶۱
جدول(۴-۲): گزیده ای از طیف های دوترون در فشار۴mbar 68
جدول(۴-۳): گزیده ای از طیف های دوترون در فشار۶mbar. 68
مطلب دیگر :
بررسی و مطالعه شرایط بهینه تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر با بهره گرفتن از دستگاه پلاسمای کانونی موضوع مورد تحقیق پروژه حاضر است. رادیوایزوتوپهای کوتاه عمر که درپزشکی کاربرد دارند شامل:۱۸F (110 دقیقه)؛ ۱۳N (10دقیقه)؛ ۱۵O (5/2 دقیقه)؛ ۱۱C (20دقیقه) هستند. تکنیک تصویربرداری گسیل پوزیترونی با بهره گرفتن از این رادیوایزوتوپ ها مزایای گسترده ای نسبت به سایر روش ها دارد. برخی از کاربردهای آن عبارتند از : آشکارسازی بافت های سرطانی ، تعیین گسترش آن در بدن ، بررسی موثر بودن عمل درمان، تعیین بازگشت مجدد سرطان پس از عمل، تعیین اثرات حمله قلبی. استفاده از سیکلوترون تصویربرداری گسیل پوزیترونی را به روشی گرانقیمت تبدیل کرده است. بنابراین لازم است سایر روش ها مورد بررسی قرار گرفته تا هزینه ها را کاهش داده و امکان استفاده از آن را برای همه فراهم کرد. به همین منظور دستگاه پلاسمای کانونی به دلایل گفته شده مورد توجه جدی قرار گرفته است. اهداف مورد بررسی در این تحقیق شامل: ۱) آشنایی با دستگاه پلاسمای کانونی و مطالعه فازهای مختلف آن. ۲) بررسی مکانیسم های شتاب و مطالعه طیف دوترون های پر انرژی شامل روش های اندازه گیری طیف های دوترون ۳) بررسی تولید رادیوایزوتوپ های کوتاه عمر در دستگاه پلاسمای کانونی. ۴) شرایط بهینه سازی شامل: محاسبه اکتیویته طیف های آزمایشگاهی، رابطه بین توان تابع نمایی و اکتیویته و همچنین برای بهینه سازیِ تولید رادیوایزوتوپ ها می توان در مد تکرار کارکرده و یا انرژی دستگاه را بالا برد و یا شرایط دیگر را بررسی کرد.
دستگاه پلاسمای کانونی یکی از پرکاربردترین دستگاههایی است که درتحقیقات گداخت هستهای بکار می رود. در سالهای ۱۹۶۰ و ۱۹۶۵ ، به ترتیب فیلیپوف و مدر نتایج تحقیقاتشان در خصوص پلاسمای کانونی را که به طور مستقل از یکدیگر انجام شده بود، منتشر کردند و به این ترتیب دو ساختار مختلف پلاسمای کانونی تحت عنوان های فیلیپوف[۱] و مدر[۲] مطرح شدند و از آن پس آزمایشگاههای فراوانی در سرتا سر دنیا بنا نهاده شد[۱,۲]. بررسی آماری منابع منتشر شده در رابطه با پلاسمای کانونی در دهه های اخیر نشان میدهد که بیشترین حجم تحقیقات در این زمینه به ترتیب به کشورهای آلمان، روسیه، آمریکا، آرژانتین، مالزی، هند و ایتالیا اختصاص یافته است.
*- خاکبرداری در قسمتی از سطح شیبدار
مطلب دیگر :