شبیه سازی مونت کارلویی امکان تولید کبالت -۶۰ در رآکتور تحقیقاتی تهران

کبالت-۶۰ به عنوان یک چشمه پرتوزا صنعتی مهم در استریلیزاسیون مواد غذایی و تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می ­گیرد. چشمه ­های kCi عمدتا می­ توانند برای تحقیقات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرند با این حال مراکز صنعتی معدودی وجود دارند که از این چشمه­ ها برای پرتودهی محصولات کشاورزی استفاده می ­کنند. لذا در این مطالعه، پتانسیل تولید چشمه­ های چند ده کیلوکوری میله ­ای کبالت-۶۰ در رآکتور تحقیقاتی تهران با استفاده از کد MCNPX بررسی شده است. مجتمع ­های مختلف شامل میله ­های کبالت-۵۹ توسط کد محاسباتی مدل شد. هم چنین بارگذاری مجتمع میله ­ای کبالت-۵۹ در آرایش­ های مختلف قلب رآکتور تحقیقاتی تهران بررسی شد و بهره تولید کبالت-۶۰ در هر یک از موارد مدل شده محاسبه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می ­دهد با بهینه سازی مجتمع میله ­ای کبالت-۵۹ در یک آرایش ۲۷- تایی قلب سال ۱۴۰۱رآکتور تحقیقاتی تهران می ­توان پس از ۳ سال پرتودهی به حدود ۴۰kCi محصول کبالت-۶۰ دست یافت. استفاده از بازتاباننده برلیوم با هندسه بهینه شده می ‎­تواند راکتیویته منفی ایجاد شده ناشی از بارگذاری مجتمع کبالت-۵۹ را کاهش دهد. هم چنین بارگذاری مجتمع کبالت-۵۹ در حاشیه قلب تعادلی رآکتور تحقیقاتی تهران می ­تواند منجر به تولید حدود ۲۳kCi کبالت-۶۰ گردد.

کلیدواژه ها:

امکان سنجی ، کبالت-۶۰ ، چشمه کیلوکوری ، کد MCNPX