Kalkulator aktywacji neutronowej
Artykuły: Analiza aktywacyjna neutronami, ORIGEN i FISPACT.
Ten kalkulator pokazuje, jak materiał, który początkowo nie jest istotnie radioaktywny, może stać się źródłem promieniowania po napromieniowaniu neutronami. Jest to podstawowy problem przy pracy reaktorów, osłon, konstrukcji stalowych, betonu i aluminium znajdujących się w polu neutronowym. Wynik odpowiada na pytanie, jaka aktywność powstanie po zadanym czasie napromieniowania i jak szybko spadnie po okresie chłodzenia. Model używa prostego równania narastania i rozpadu produktu aktywacji, więc dobrze tłumaczy zależność od strumienia neutronów, przekroju czynnego i czasu półtrwania. Traktuj go jako narzędzie edukacyjne do rozumienia skali aktywacji, a nie jako pełną analizę materiałową z widmem neutronów i wszystkimi produktami ubocznymi.
Dane źródłowe i granice precyzji
Aktywacja, łańcuchy i przekroje neutronowe
| Co-60 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
|---|---|
| Mn-56 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
| Na-24 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
| Cs-137 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
| Co-59 (n,gamma) | selektywna baza ENDF/B MF=3: σ(1 MeV)=0.0062 b; termiczne wartości presetów pozostają osobnym źródłem |
| Mn-55 (n,gamma) | selektywna baza ENDF/B MF=3: σ(1 MeV)=0.0031 b; termiczne wartości presetów pozostają osobnym źródłem |
| Na-23 (n,gamma) | selektywna baza ENDF/B MF=3: σ(1 MeV)=2.300e-4 b; termiczne wartości presetów pozostają osobnym źródłem |
| Przekroje grupowe | JEFF-4.0 293 K: Co-59 MT=102 σ(1 MeV)=0.0063 b; FISPACT ENDFB81 293 K: Co-59 MT=102 σ(1 MeV)=0.0063 b; parser TAB1/MF=3 jest gotowy do audytu, ale nie wykonuje kondensacji widmowej |
| Materiały presetowe | nie powinny być rozszerzane ręcznymi stałymi, dopóki dostępne źródła przekrojów nie są zaimportowane i testowane |
Co to wnosi: już teraz można walidować rozpady produktów aktywacji między ENDF/JEFF/FISPACT. Nowe materiały i widma neutronowe wymagają osobnego importu przekrojów grupowych.
Audyt modelu: Aktywacja neutronowa
Kalkulator liczy aktywację prostych materiałów konstrukcyjnych, przybliżoną dawkę gamma po napromienianiu, krzywą chłodzenia i dominujące produkty aktywacji po czasie.
Najważniejsze uproszczenia
- Składy materiałów są twardo zaszyte.
- Reakcje wielostopniowe i progowe są ograniczone.
- Krzywa chłodzenia obejmuje tylko jawnie wpisane produkty dla wybranego materiału, nie pełną bibliotekę aktywacji.
Co można liczyć dokładniej
- Oprzeć materiały na jawnych tabelach składu.
- Użyć ChainSolver dla produktów aktywacji.
- Dodać rozdział neutronów termicznych i szybkich oraz produkty progowe z widma neutronów.
- Składy materiałów i presety strumienia warto dodać jako dane pomocnicze.