Design and simulations of a beryllium based neutron production beamline at metu DBL
Metu DBL üzerinde berilyum temelli nötron üretim işin hattinin tasarimi ve simülasyonlari
- Tez No: 960793
- Danışmanlar: PROF. DR. MELAHAT BİLGE DEMİRKÖZ, DR. DOĞA VESKE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nükleer Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
There are various sources of neutron irradiation for different neutron beam applications, each with their own limitations. Limited access to nuclear reactors, the need to adjust the flux and energy of neutrons, shielding requirements and high costs of laboratory neutron source Cf-252, which has an average neutron kinetic energy of 2.1 MeV that limits its applicability for high energy neutron applications, have led researches to study and adapt accelerator based neutron sources. An ideal source should have an adjustable flux and energy spectrum. One key channel is the 9Be(p, n)9B. By utilizing the METU Defocusing Beam-Line which uses proton cyclotron at TENMAK-NUKEN Proton Accelerator Facility, a beryllium based neutron irradiation station is proposed. This study focuses on design and simulations of a solid target system with optimal parameters such that highest neutron yield with lowest production rate of residual impurity and lowest activity can be achieved during its operation. Using Monte Carlo simulation toolkits such as FLUKA, Geant4, SRIM/TRIM and deterministic nuclear reaction modelling code TALYS, anticipated outcome of the proposed experiment has been extensively studied and are reported here. This thesis reports that by utilizing a 30 MeV, 150 μA proton beam, a beryllium based target setup stationed on METU-DBL can supply neutrons with energy spectrum starting from the epithermal (which can be further decreased to thermal using a moderator), extending to fast and ultra-fast range with a total integrated neutron flux of up to 3x10^10 n/cm2/s at a point on the outer surface of the target station.
Özet (Çeviri)
Farklı nötron ışınlama alanları için birçok nötron kaynağı çözümü bulunmaktadır fakat bu çözümlerin her biri belirli sınırlamaları beraberinde getirir. Nükleer reaktöre ulaşımın sınırlı olduğu, değiştirilebilir nötron akısı ve enerjisi gerekliliği, 2.1 MeV ortalama nötron enerjisine sahip olan ve yüksek enerjili nötron uygulamaları için uygun olmayan Cf-252 laboratuvar kaynağının yüksek maliyeti ve zırhlama gereklilikleri ara¸stırmacıları, hızlandırıcı temelli nötron kaynaklarını araştırıp kullanmaya teşvik etmiştir. İdeal bir nötron kaynağı ayarlanabilir akı ve enerji spektrumuna sahip olmalıdır. Bu temel kanallardan 9Be(p, n)9B öne çıkmaktadır. TENMAK-NÜKEN'de bulunan Proton Hızlandırcı Tesisinde yer alan hızlandırıcı ve onun bir kolu olan ODTÜ Saçılmalı Demet Hattı kullanılarak berilyum temelli bir nötron ışınlama istasyonu önerilmektedir. Bu çalışma, böyle bir katı hedef sisteminin operasyonel haldeyken, optimal parametreler kullanularak en yüksek nötron veriminin elde edilmesine, safsızlık ve ortamda radyoaktiviteye yol açan kalıntı çekirdeklerin en düşük miktarda üretimine odaklanmaktadır. Monte Carlo temelli FLUKA, Geant4, SRIM/TRIM ve deterministik nükleer reaksiyon modelleme kodları TALYS gibi simülasyon kodları kullanılarak önerilen deneyin beklenen çıktıları kapsamlı bir şekilde çalışılmış ve bildirilmiştir. Bu tez, 30 MeV enerjiye sahip 150 μA proton akımı kullanarak METU-DBL'e kurulacak bir berilyum hedef istasyonunun ürettiği nötronların epitermal enerjilerden, hızlı ve ultra-hızlı enerji seviyelerine uzandığını, ve nötron akısının ışınlama istasyonunun yüzeyinde bir noktada 3x10^10 n/cm2/s seviyesine varabileceğini bildirmektedir. Bu tez aynı zamanda nötronların polietilen moderatörden geçirilerek termal enerji seviyelerine indirgenebileceğini öngörmektedir.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Ağızlık açma mekanizmalarının tasarımı
Başlık çevirisi yok
RECEP EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL R. ALPAY
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Küçük Yamanlar tepesi örneğinde kent yakın çevresinde rekreasyon alanı düzenleme projesi
Başlık çevirisi yok
NİHAN BULGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLÇİN ASLANBOĞA