نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای
چکیده
یکی از مراحل مهم در چرخه سوخت هسته‌ای غنی‌سازی اورانیوم است. ضروری است در مسیر رسیدن به اورانیوم با غنای موردنظر تاسیسات، فرایندهای کنترلی با استفاده از اندازه‌گیری مستمر صورت پذیرد. از طرفی به سبب قرارگیری در محیط با پرتوزایی خارجی بالا و نیز مستعد برای پرتوگیری داخلی اپراتور به ویژه هنگام کار با پودر اورانیوم ضروری است از ابزاردقیق با توانایی مانیتورینگ آنلاین و مداوم استفاده گردد که ابزاردقیق هسته‌ای جایگاه ویژه‌ای در این بین ایفا می‌کند. در این کار تحقیقاتی بر آن شدیم تا بر روی طراحی مفهومی سیستم اندازه‌گیری درصد غنا و وزن پودر اورانیوم تترافلوراید درون مخازن بارگیری و جابجایی موجود در صنعت هسته‌ای کار کنیم. بدین‌منظور و با هدف کاستن از هزینه‌ها و در عین حال حذف حداکثری خطای شمارش تمرکز بر روی خوانش صرفا پرتوهای گامای گسیلی از پودر و یا همراه با چشمه رادیواکتیو جانبی موردنظر قرار گرفت. اساس طراحی بر بهینه-سازی مکان هندسی آشکارساز/آشکارسازهای سوسوزن اطراف مخزن حاوی پودر اورانیوم تترافلوراید به منظور داشتن بیشینه دقت در اندازه‌گیری قرار گرفت. نتایج شبیه‌سازی در محیط نرم‌افزار مونت‌کارلو نشان می‌دهد به‌ازای درصدهای مختلف غنا و نیز ارتفاع‌های مختلف پودر اورانیوم درون مخزن استوانه‌ای قادریم در زوایای خاص بیشینه دقت را در اندازه‌گیری دو پارامتر درصد غنا و وزن پودر داشته باشیم.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Conceptual design of UF4 powder richness and weight measurement system
نویسنده [English]
- Mohsen Sharifzadeh
Radiation Application Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute
چکیده [English]
One of the important steps in the nuclear fuel cycle is uranium enrichment. It is essential to carry out control processes using continuous measurement on the way to uranium with the desired enrichment of the facility. On the other hand, due to being in the environment with high external radiation and also suitable for internal exposure of the operator, especially when working with uranium powder, it is necessary to use accurate instruments with the ability to monitor online and continuously, which is a special place in the nuclear instrumentation. In this work, we decided to work on a conceptual design of the enrichment and weight measurement system for uranium tetrafluoride powder into loading and handling tanks in the nuclear industry. For this purpose, with the aim of reducing costs while eliminating maximum counting error, focus on reading only gamma rays emitted from powder or with radioactive lateral source was considered. The design was based on geometric location optimization of scintillating detector/detectors around the tank containing uranium tetrafluoride powder in order to have maximum accuracy in measurement. The simulation results in Monte Carlo software show that for different enrichment percentages and also different heights of uranium powder inside the cylindrical tank, we are able to have maximum accuracy in measuring two parameters of richness percentage and powder weight at specific angles.
کلیدواژه‌ها [English]
- Uranium
- Uranium tetra fluoride
- Weighing
- Richness
- Conceptual design
- Measurement
)