Luận văn Tính toán phổ năng lượng của kênh nơtron phin lọc từ lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

ý rằng, trong trường hợp các hình dạng không phải hình khối như các mặt phẳng, cần phân biệt phía nào của mặt phẳng là “dương” và “âm”, phía bên phải mặt phẳng là dương (hoặc theo chiều dương của trục tọa độ vuông góc với mặt phẳng), phía bên trái mặt phẳng là âm (hoặc theo chiều âm của trục tọa độ vuông góc với mặt phẳng). Các tham số đặc trưng cho bề mặt để khai báo trong phần [surface] được mô tả ở Bảng 2.6. Bảng 2.6: Bề mặt bao quanh vật thể. Biểu tượng Loại Tham số Giải thích BOX Hình hộp (tất cả các góc là 90◦) x0, y0, z0, Ax, Ay, Az Bx, By, Bz Cx, Cy, Cz Tọa độ điểm cơ sở Vector từ điểm cơ sở đến bề mặt đầu tiên. Vector từ điểm cơ sở đến bề mặt thứ hai. Vector từ điểm cơ sở đến bề mặt thứ ba. RPP Hình chữ nhật đặc (Mỗi bề mặt thẳng đứng với các trục x, y, z) xmin, xmax ymin, ymax zmin, zmax Tối thiểu và tối đa của x Tối thiểu và tối đa của y Tối thiểu và tối đa của z SPH (giống với x0, y0, z0, Tọa độ trung tâm [ Surface] Số bề mặt Biến đổi số Biểu tượng bề mặt Định nghĩa bề mặt 31 hình cầu chung S) R Bán kính RCC Hình trụ x0, y0, z0, Hx, Hy, Hz R Tọa độ trung tâm của mặt dưới. Vectơ chiều cao từ trung tâm của mặt dưới đến mặt trên. Bán kính RHP or HEX Lăng kính lục giác tùy chọn Lăng kính x0, y0, z0, Hx, Hy, Hz Ax, Ay, Az Bx, By, Bz Cx, Cy, Cz Tọa độ điểm cơ sở Vector chiều cao từ điểm cơ sở. Vector từ điểm cơ sở đến bề mặt đầu tiên. Vector từ điểm cơ sở đến bề mặt thứ hai. Vector từ điểm cơ sở đến bề mặt thứ ba. REC Hình trụ elip phải x0, y0, z0, Hx, Hy, Hz Ax, Ay, Az Bx, By, Bz Tọa độ trung tâm của mặt dưới. Vectơ chiều cao từ tâm mặt dưới (H). Vectơ trục chính của hình elip trực giao với H (A). Vectơ trục nhỏ của hình elip trực giao với H và A (B). TRC Hình nón góc phải x0, y0, z0, Hx, Hy, Hz R1, R2 Tọa độ trung tâm của mặt dưới của hình nón. Vector chiều cao từ trung tâm của đáy. Bán kính mặt dưới. Bán kính mặt trên. - Khai báo hình cầu Hình cầu được khai báo gồm bán kính và tọa độ tâm. Định dạng khai báo hình cầu có bán kính r, có tâm tại góc tọa độ và tâm trên trục Z như sau: [ S u r f a c e ] 11 so r 12 sz z0 r 32 - Khai báo hình hộp. Hộp có thể được xác định bằng cách sử dụng rpp. Đặt ranh giới dưới và trên của tọa độ x, y, z để xác định hộp. rpp được định nghĩa trong phần [bề mặt], vì rpp tương ứng với 6 bề mặt của hộp. Định dạng khai báo bề mặt hình hộp như sau: - Khai báo mặt phẳng Mặt phẳng được khai báo gồm tọa độ của mặt phẳng vuông góc với trục. Định dạng khai báo mặt phẳng có tọa độ độ trên trục X, trục Y và trục Z như sau: Xét mặt phẳng vuông góc với trục X, tại tọa độ (x0 = 3cm), khi khai báo một ô liên quan đến mặt phẳng thì phải tuân thủ quy ước sau đây: phía bên X Y Z xmin xmax ymax ymin zmin zmax [ S u r f a c e ] 13 rpp x min x max y min y max z min z max [ S u r f a c e ] 14 px x0 15 py y0 16 pz z0 33 trái mặt phẳng khai báo giá trị âm, phía bên phải mặt phẳng khai báo giá trị dương (Bên trái hay bên phải là xét theo chiều dương của trục). - Khai báo hình trụ. Một hình trụ được xác định bằng cách sử dụng một ống hình trụ vô hạn và hai mặt phẳng. Một hình trụ được khai báo gồm bán kính và độ cao hình trụ giới hạn bởi hai mặt phẳng như sau ( xét hình trụ theo trục Z): - Khai báo hình cone. Một hình cone được khai báo gồm bán kính và tọa độ tâm của mặt số 1 (r1; x0, y0, z0) , bán kính mặt số 2 và biến đổi trục (dx, dy, dz) như sau (xét hình trụ theo trục Z): Trục X X=x 0 + side - side x y z 3 ｐｘ 3.0 [ S u r f a c e ] 17 cz r 18 pz zmin 19 pz zmax 34 Một bề mặt được khai báo như sau: [ S u r f a c e ] 10 cz 20. $ Mặt trụ có bán kính 20cm 11 pz 0. $ Mặt phẳng vuông góc trục Z tại O 12 pz 250. $ Mặt phẳng vuông góc trục Z có độ cao 250cm 13 trc 0. 0. 5. 0. 0. 113. 6. 2.5 $ Hình cone có tọa độ đầu (x =0, y = 0, z = 5cm), biến đổi trục (dx = 0, dy = 0, dz = 40cm), bán kính (R1 = 5cm, R2 = 2cm) 14 so 5 $ Mặt cầu có bán kính 5cm, có tâm (0,0,0) 15 sz 10. 5. $ Mặt cầu có tâm (0,0,10), bán kính 5cm 16 rpp -5. 5. -5. 5. -16. -6. $ Hình hộp cạnh 10cm (xmin = ymin = -5.0, xmax = ymax = 5.0, zmin = -16.0, zmax = -6.0) ( Dấu chấm chính là dấu phẩy trong Tiếng Việt. Do mặc định của chương trình PHITS) Phần c: Cách khai báo Cell Trong phần [Cell], các khối vật thể có thể được xác định theo các bề mặt được mô tả trong phần [surface]. Một khối vật thể nên được đặt thành một không gian kín để tính toán vận chuyển hạt có thể được tạo bằng cách kết hợp các khối vật thể được xác định. Ký hiệu C và $ có thể được sử dụng như là câu lệnh để chèn thêm các chú thích trong file input, chương trình sẽ không biên dịch và thi hành các câu lệnh chú thích này. Để sử dụng các dòng kế tiếp cho cùng một câu lệnh, đặt ít [ S u r f a c e ] 20 trc x0 y0 z0 dx dy dz r1 r2 35 nhất năm khoảng trống ở đầu dòng tiếp theo thay vì sử dụng dấu báo xuống dòng ở cuối dòng. Phần [Cell] được xác định theo thứ tự dữ liệu: số ký hiệu của khối vật thể, số kí hiệu vật liệu, mật độ vật liệu, định nghĩa khối vật thể theo các tham số ký hiệu các mặt bao kín khối vật thể và tham số khối vật thể theo kiểu từ khóa. Những điều này được giải thích trong Bảng 2.7. Các định dạng của một [Cell] được hiển thị dưới đây: Bảng 2.7: Định dạng khối vật thể. Mục Giải thích Số khối vật thể Bất kỳ số nào từ 1 đến 999.999 đều có thể được sử dụng. Số vật liệu Đặt 0 cho khối vật thể trống, −1 cho khoảng trống bên ngoài hoặc sử dụng số vật liệu được xác định trong phần [material]. Mật độ vật liệu Khi giá trị đã cho là dương hoặc âm, đó là mật độ hạt [1024 nguyên tử/cm3] hoặc mật độ khối lượng [g/cm3] tương ứng. Một tỷ lệ thành phần được xác định trong phần [material] được sử dụng. Do đó, các vật liệu mật độ khác nhau có cùng thành phần với bản gốc có thể được đặt trong phần này. Một tham số mới, matadd, được sử dụng để thêm các số vật liệu khác nhau. Định nghĩa khối vật thể Hình dạng khối vật thể được xác định bởi cả hai số bề mặt trong phần [surface] và toán tử Boolean, ‘_’(khoảng trống) (AND), ‘:’ (OR) và ‘#’ (NOT). Dấu ngoặc đơn (and) cũng có thể được sử dụng. Các khối vật thể được xác định bằng cách xử lý các vùng được chia cho các bề mặt được xác định trong phần [surface]. Khi khai báo một cấu trúc hình học phức tạp phải sử sụng các toán tử Boolean như: toán tử ‘_’ (khoảng [ Cell ] Số khối vật thể số vật liệu mật độ vật liệu hình dạng tham số 36 trống) (AND), toán tử ‘:’ (OR) và toán tử ‘#’ (KHÔNG) để xử lý các vùng. Nếu khai báo không rõ ràng sẽ dẫn đến các vùng chồng chéo hoặc các vùng không xác định. Khi thực hiện PHITS sẽ báo lỗi bằng cách hiển thị màu khác với màu khai báo của vật liệu trong phần [metarial], vùng chồng chéo được tô màu đen, vùng không xác định tô màu tím (Nếu trong khu vực không xác định thì khu vực khác đôi khi không xuất hiện). Chính vì thế, hình học được định nghĩa trong một không gian vô hạn, nhưng mỗi điểm duy nhất phải được lấp đầy bằng một vật liệu nhất định (hoặc được định nghĩa là khoảng trống). Khai báo một khối hộp 10 cm có tâm ở (0, 0, -11) bằng cách đặt (xmin = ymin = -5.0 cm, và xmax = ymax = 5.0 cm, đặt zmin = -16.0 cm, và zmax = -6.0 cm). Khai báo hình cầu tâm (0,0,0) bán kính 5cm và hình cầu tâm (0,0,8) bán kính 5cm. Khai báo mặt phẳng vuông góc với trục X, tại tọa độ (X0 = 3cm), ở phía trong của mặt cầu bán kính 5cm, tâm O. Khai báo hính trụ bán kính 1cm, có độ cao trên trục Z là 38cm (Bằng cách đặt zmin = -19cm, zmax = 19cm). Kết quả khai báo các hình trên được mô tả ở Hình 2.5. ( Dấu chấm chính là dấu phẩy trong Tiếng Việt. Do mặc định của chương trình PHITS) lec01.inp [ S u r f a c e ] 10 so 500. 11 so 5. 12 sz 8. 5. 13 rpp -5. 5. -5. 5. -16. -6. 14 px 3.0 15 cz 1. 16 pz -19. 17 pz 19. [ C e l l ] 100 1 -1.0 -10 #102 #103 #104 #105 #106 101 -1 10 102 1 -1.0 -11 12 -14 #106 103 1 -1.0 -12 11 #106 104 1 -1.0 -11 -12 #106 105 1 -1.0 -13 #106 106 1 -1.0 -15 16 -17 37 Hình 2.5: Kết quả khai báo hình cầu, hình hộp, mặt phẳng và hình trụ. Khi thiết kế chuẩn trực hình trụ, việc khai báo phần bề mặt và phần khối vật thể được như sau: [ S u r f a c e ] 10 CZ 20. 11 pz 0. 12 pz 150. 13 CZ 10.05 14 pz 50. 15 pz 130. 16 CZ 9.05 17 CZ 7.5 18 CZ 7.0 19 CZ 6.0 20 PZ 10 21 PZ 15 [ C e l l ] 38 100 -1 10:-11:12 101 5 -2.302 -10 11 -12 #102 #103 #104 #105 #106 102 2 -2.7 -13 16 14 -15 # 103 #104 #105 #106 103 6 -1.21e-3 -16 17 14 -15 #104 #105 #106 104 2 -2.7 -17 18 11 -15 #105 #106 105 2 -2.7 -18 19 11 -15 #106 106 6 -1.21e-3 -19 11 -15 ( Dấu chấm chính là dấu phẩy trong Tiếng Việt. Do mặc định của chương trình PHITS) Hình 2.6. Kết quả khai báo chuẩn trực hình trụ. Phần 3: Thống kê số liệu (Tally). Trong PHITS, câu lệnh Tally được sử dụng cho các chức năng để mô tả các đại lượng vật lý như thông lượng và năng lượng nhiệt, hoặc là mô tả hình học 2D hoặc 3D trong khu vực nhất định. PHITS mô phỏng chuyển động của từng hạt bằng phương pháp Monte Carlo. Khi sử dụng PHITS, ta có thể ước tính thống kê trung bình của chúng bằng cách tính toán các đại lượng vật lý khác nhau, chẳng hạn như thông lượng và năng lượng nhiệt trong một khu vực nhất định, bằng cách sử dụng câu lệnh Tally. Nhiều đại lượng vật lý có 39 thể được suy ra từ mô phỏng PHITS bằng cách chọn một tally thích hợp. Các chức năng tally khác nhau triển khai trong PHITS được mô tả ở Bảng 2.8. Bảng 2.8: Mô tả các chức năng của Tally. Mô tả hình học Kiểu Giải thích t-gshow Trực quan hình học 2D t-rshow Trực quan hình học 2D với đại lượng vật lý t-3dshow Trực quan hình học 3D Số lượng Vật lý tán xạ Kiểu Giải thích t-track Thông lượng của hạt trong một khu vực nhất định t-cross Thông lượng của hạt trên một bề mặt nhất định t-deposit Năng lượng hấp thụ trong một thể tích vật chất. Trong PHITS các loại Tally được chia thành hai nhóm sau đây: mô tả hình học và diễn tả đại lượng vật lý. Nhóm 1: Các Tally mô tả hình học. Mỗi khi xây dựng một hình học mới, ta cần kiểm tra hình học bằng cách sử dụng [t-track] với tùy chọn gshow (2D) hoặc [t-3dshow] (3D). Nếu không, ta sẽ nhận được kết quả sai mà không nhận thấy định nghĩa sai của hình học, đặc biệt là khi người thiết kế tạo một vùng chồng lấp như đã trình bày ở phần bề mặt. Khi xác nhận hình học trong chế độ xem 2 chiều bằng cách sử dụng tùy chọn gshow trong [t-track], ta phải đặt “ icntl = 8” trong phần [Parameters], 40 đặt “ gshow = 3” trong phần [T-tract]. Kết quả thực thi PHITS cho việc xác nhận hình trụ có bán kính 10cm, chiều cao 50cm ở chế độ xem 2 chiều được mô tả như sau. Khi xác nhận hình học trong chế độ xem 3 chiều bằng cách sử dụng tùy chọn gshow trong [t-track], ta phải đặt “ icntl = 11” trong phần [Parameters], đặt “ gshow = 3” trong phần [T-tract], khai báo các tham số được sử dụng trong phần [t-3dshow]. Các tham số được sử dụng trong phần [t-3dshow] và cách khai báo các tham số trong PHITS có thể tham khảo ở phần Phụ lục. Nhóm 2: Thống kê số liệu của đại lượng vật lý gồm có các yếu tố: - Đại lượng vật lý: Chọn các loại thống kê [t-track], [t-Deposit], v.v. [ P a r a m e t e r s ] icntl = 8 . [ T - T r a c k ] . axis = xy file = track_xy.out part = all gshow = 3 epsout = 1 Mặt phẳng xy Mặt phẳng xz [ P a r a m e t e r s ] icntl = 8 . [ T - T r a c k ] . axis = xz file = track_xz.out part = all gshow = 3 epsout = 1 41 - Xác định hạt ở đâu: Chọn lưới hình học với mesh = reg, xyz, r-z - Xác định loại hạt gì: Chọn loại hạt với part = neutron, proton, v.v. - Xác định đơn vị của hạt: Có thể chọn các loại đơn vị (cm/nguồn), (1/cm2/nguồn), v.v. Để chọn các loại đơn vị cho hạt, đặt “unit = 1, 2, 3” - Xác định dạng đầu ra của hạt: Chọn trục đầu ra với axis = eng, reg, xy, v.v. Để xác định thống kê thông lượng của hạt nguồn hoặc hạt thứ cấp theo vị trí không gian trong giới hạn biên của thí nghiệm, các lưới hình học dược sử dụng thông qua các lệnh khai báo như sau: lưới “xyz” để chia các vùng trong tọa độ XYZ, lưới “reg” để chia các vùng trong các ô được xác định trong không gian ảo PHITS, lưới “ r-z” để chia các vùng trong tọa độ hình trụ. Trong PHITS, lưới “xyz” và lưới “r-z” được sử dụng rộng rãi nhất. Để xem cấu trúc tốt hơn trong một đồ thị 2D, ta có thể tăng số lượng lưới trong kiểm kê [t-track] bằng cách thay đổi giá trị của nx, ny và nz (Giá trị của nx, ny, nz càng lớn thì độ phân giải càng cao). Lưới là một khái niệm phổ biến được sử dụng trong nhiều thống kê trong PHITS như: x-type (trục X), y-type (trục Y), z-type (trục Z), r-type, (bán kính), e-type (năng lượng), t-type (thời gian), a-type (góc) v.v. Có thể xác định từng lưới bằng 5 loại sau: + Loại 1: Xác định số ô lưới và ranh giới của chúng với cách đặt lưới như sau: x-type = 1 và nx = số ô lưới. + Loại 2,3: Xác định số ô lưới và phạm vi của chúng với cách đặt lưới như sau: x-type = 2, x-type = , nx = số ô lưới, xmin, xmax (Trong đó, 2: tuyến ính, 3: khoảng logarit). Ta có thể thay thế “x” bởi “y”, “z”, “r”, “e” , “t” , hoặc “a” nếu muốn xác định các mắt lưới khác (ví dụ y-type, ny). + Loại 4,5: Xác định xdel cho khoảng thời gian của lưới và phạm vi của lưới (giá trị tối thiểu và tối đa của chúng) (4: tuyến tính, 5: khoảng logarit). Để xác định loại hạt ở nguồn là hạt nào thì trong phần [T – TRACK] ta đặt “part = hạt nguồn” đã khai báo ở phần [Source]. Khi ta đặt “part = all” nghĩa là khai báo tất cả các hạt nguồn. 42 Để xác nhận thông lượng của hạt thì đặt “icntl=0”, khi đó một tập tin eps có thể được tạo bằng cách đặt epsout = 1 và tên tập tin “eps” sẽ được chọn từ tập tin của “file =” (Ví dụ: axis = xz, file = track_xz.out ta sẽ thu được tập tin xuất ra theo trục XZ có dạng “ track_xz.eps”). Sử dụng lưới “xyz” để xác nhận vị trí và quỹ đạo của hạt theo trục XZ (với xmin = -60cm, xmax = 60cm, zmin = 0, zmax = 450cm) được mô tả như sau: [ T - T r a c k ] mesh = xyz # mesh type is xyz scoring mesh x-type = 2 # x-mesh is linear given by xmin, xmax and nx nx = 200 # number of x-mesh points xmin = -60. # minimum value of x-mesh points xmax = 60. # maximum value of x-mesh points y-type = 1 # y-mesh is given by the below data ny = 1 # number of y-mesh points -0.50 0.50 z-type = 2 # z-mesh is linear given by zmin, zmax and nz nz = 200 # number of z-mesh points zmin = 0. # minimum value of z-mesh points zmax = 450. # maximum value of z-mesh points part = all e-type = 1 # e-mesh is given by the below data ne = 1 # number of e-mesh points 0.0 1000.0 unit = 1 # unit is [1/cm^2/source] axis = xz # axis of output file = track_xz.out # file name of output for the above axis 43 title = Track Detection using [T-track] tally gshow = 3 # 0: no 1:bnd, 2:bnd+mat, 3:bnd+reg 4:bnd+lat epsout = 1 # (D=0) generate eps file by ANGEL ( Dấu chấm chính là dấu phẩy trong Tiếng Việt. Do mặc định của chương trình PHITS) Hình 2.7: Thống kê về mật độ thông lượng của hạt khi sử dụng lưới xyz. Khi xác nhận hình học ở chế độ xem 2D, chẳng hạn như các số đo với trục trục = xy, rz, sai số thống kê được xuất ra trong một tệp khác có tên “* _err.eps” . Nếu không có hạt nào được ghi trong một thống kê, tất cả các vùng được sơn màu đỏ như Hình 2.8. Hình 2.8. Lỗi khi không có hạt thống kê trong lưới. 44 Trong chương trình tính toán PHITS, số liệu thống kê tham số vật lý của hạt có thể biểu diễn ở nhiều dạng khác nhau. Ta cũng có thể chọn các dạng trục đầu ra khác nhau (Axis = eng, reg, xy v.v. ). Dạng đầu ra thường được người sử dụng mô tả chính là hiển thị sự lưu loát hạt với phân phối năng lượng của nó. Phổ năng lượng đầu ra có thể mô tả theo thang tuyến tính (đặt e-type = 2) hoặc thang logarit (đặt e-type = 3). Thang logarit để hiển thị phổ của hạt ở vùng năng lượng thấp. Hiển thị thông lượng hạt theo phân bố năng lượng của nó được mô tả như sau: Đặt trục “trục = eng”, đặt loại “e-type = 2” và đặt “ne = 100”, “emin = 0” và emax = 5000”, đặt “nx = 1” và “nz = 1” để giảm số lượng trang trong đầu ra, đặt tên tập tin đầu ra “file = tally_MeV.dat”. [ T - T r a c k ] title = Neutron tally mesh = r-z # mesh type is r-z scoring mesh r-type = 1 nr = 1 0.0 1.5 z-type = 2 # z-mesh is linear given by zmin, zmax and nz nz = 1 # number of z-mesh points zmin = 220. # minimum value of z-mesh points zmax = 230. # maximum value of z-mesh points e-type = 3 # e-mesh is given by the below data ne = 150 # number of e-mesh points emin = 1.00E-11 emax = 1.00E+01 unit = 2 # unit is [1/cm^2/source] material = all # (D=all) number of specific material axis = eng # axis of output file = tally_MeV.dat # file name of output for the above axis 45 part = neutron epsout = 1 y-txt = (n/cm2/MeV/s) factor = 1.6E+11 ( Dấu chấm chính là dấu phẩy trong Tiếng Việt. Do mặc định của chương trình PHITS) Hình 2.9: Hiển thị thông lượng hạt theo phân bố năng lượng. 46 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt có 4 kênh nơtron, trong đó có 3 kênh xuyên tâm (kênh số 1, số 2 và số 4) và 1 kênh tiếp tuyến (kênh số 3). Cho đến nay đã có 3 kênh đưa vào sử dụng (kênh số 2, số 3 và số 4) nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu và đào tạo. Hiện nay kênh ngang xuyên tâm số 1 đang được thiết kế để đưa vào sử dụng. Sơ đồ mặt cắt ngang của các kênh nơtron nằm ngang của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được mô tả trên Hình 3.1. Hình 3.1. Mặt cắt của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt và vị trí kênh ngang số 1. Như đã trình bày ở trên, các bước cơ bản nhất để tạo ra dòng nơtron phin lọc mới trên cơ sở các kênh ngang của lò phản ứng nghiên cứu bao gồm: - Tính toán chọn lựa kích thước và tổ hợp các vật liệu phù hợp nhất làm phin lọc để thu được phổ nơtron đơn năng có cường độ tương đối đạt đến giá trị cao nhất có thể (có thể > 97%). - Gia công, lắp đặt phin lọc và chuẩn trực dòng nơtron. - Đo và kiểm tra thực nghiệm đỉnh năng lượng, thông lượng và độ sạch đơn năng. 47 Trong luận văn, trình bày các kết quả tính toán nhằm chọn lựa các thông số về kích thước phin lọc và phân bố phổ năng lượng dự kiến sẽ thu được trên cơ sở dòng nơtron nhiệt từ kênh ngang số 1 của Lò phản ứng Đà Lạt. Các kết quả này sẽ là số liệu cần thiết để tiến hành phát triển dòng nơtron phin lọc nhiệt trên kênh ngang số 1. 3.1. TỔNG QUAN CHƯƠNG TRÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP MONTE CARLO. Qua quá trình tìm hiểu chương trình PHITS và phương pháp Monte Carlo, tôi đã hiểu được và vận dụng thành thạo chương trình mô phỏng PHITS để triển khai phương pháp Monte Carlo. Sau thời gian chạy chương trình PHITS trên máy tính cá nhân, tôi đã thu được các số liệu của thông lượng nơtron nhiệt, thông lượng nơtron nhanh và phổ năng lượng của chùm tia nơtron qua phin lọc được mô tả ở Mục 3.3, 3.4. 3.2. FILE-INPUT DỰA TRÊN CƠ SỞ CẤU TRÚC THIẾT KẾ CỦA KÊNH NGANG SỐ 1 CỦA LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT File input chương trình mô phỏng PHITS cho kênh ngang số 1 của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt mô phỏng thiết kế chuẩn trực hình cone, các phin lọc sử dụng Bismuth đơn tinh thể 6cm và Sapphire đơn tinh thể 15cm được khai báo chi tiết ở phần Phụ lục 3. Sau khi thực hiện PHITS đối với file input mô phỏng chuẩn trực hình cone sử dụng các phin lọc Bismuth đơn tinh thể 6cm và Sapphire đơn tinh thể 15cm, thu được kết quả mô hình tính toán hệ dẫn dòng nơtron phin lọc tại kênh ngang số 1 được mô tả ở Hình 3.2. 48 Hình 3.2: Mô hình tính toán hệ dẫn chùm tia nơtron phin lọc hình cone tại kênh ngang số 1 bởi chương trình PHITS. File input chương trình mô phỏng PHITS cho kênh ngang số 1 mô phỏng thiết kế chuẩn trực hình trụ, các phin lọc sử dụng Bismuth đơn tinh thể 6cm và Sapphire đơn tinh thể 15cm được khai báo chi tiết ở phần Phụ lục 4. Sau khi thực hiện PHITS đối với file input mô phỏng chuẩn trực hình trụ sử dụng các phin lọc Bismuth đơn tinh thể 6cm và Sapphire đơn tinh thể 15cm, thu được kết quả mô hình tính toán hệ dẫn dòng nơtron phin lọc tại kênh ngang số 1 được mô tả ở Hình 3.3. Hình 3.3: Mô hình tính toán hệ dẫn chùm tia nơtron phin lọc hình trụ tại kênh ngang số 1 bởi chương trình PHITS. 49 3.3. SỐ LIỆU PHÂN BỐ PHỔ NĂNG LƯỢNG NƠTRON CỦA CHÙM TIA NƠTRON (PHIN LỌC NƠTRON NHIỆT) TẠI KÊNH NGANG SỐ 1 CỦA LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT Bảng 3.1. Số liệu phân bố phổ năng lượng nơtron của chùm tia nơtron (với chuẩn trực hình cone, phin lọc Bismuth 6cm và Sapphire 15cm). Năng lượng cận dưới (MeV) Năng lượng cận trên (MeV) Thông lượng neutron (n/cm2.s) Sai số thống kê (%) 3,31E-10 3,98E-10 3,72E+12 0,9114 3,98E-10 4,79E-10 5,81E+12 0,6812 4,79E-10 5,75E-10 7,02E+12 0,5715 5,75E-10 6,92E-10 2,51E+13 0,2763 6,92E-10 8,32E-10 1,43E+13 0,3202 8,32E-10 1,00E-09 1,22E+13 0,3022 1,00E-09 1,20E-09 2,26E+13 0,2093 1,20E-09 1,45E-09 2,45E+13 0,1895 1,45E-09 1,74E-09 1,77E+14 0,0603 1,74E-09 2,09E-09 2,18E+14 0,0557 2,09E-09 2,51E-09 2,17E+14 0,0471 2,51E-09 3,02E-09 2,38E+14 0,0463 3,02E-09 3,63E-09 3,40E+14 0,0335 3,63E-09 4,37E-09 4,41E+14 0,0251 4,37E-09 5,25E-09 4,99E+14 0,0215 5,25E-09 6,31E-09 6,27E+14 0,0193 6,31E-09 7,59E-09 8,75E+14 0,0153 7,59E-09 9,12E-09 9,03E+14 0,0128 9,12E-09 1,10E-08 1,21E+15 0,0106 1,10E-08 1,32E-08 1,31E+15 0,0088 1,32E-08 1,58E-08 1,47E+15 0,0072 1,58E-08 1,91E-08 1,52E+15 0,0070 1,91E-08 2,29E-08 1,64E+15 0,0059 2,29E-08 2,75E-08 1,61E+15 0,0058 50 2,75E-08 3,31E-08 1,55E+15 0,0055 3,31E-08 3,98E-08 1,45E+15 0,0045 3,98E-08 4,79E-08 1,23E+15 0,0046 4,79E-08 5,75E-08 9,62E+14 0,0046 5,75E-08 6,92E-08 7,01E+14 0,0050 6,92E-08 8,32E-08 4,57E+14 0,0067 8,32E-08 1,00E-07 2,56E+14 0,0076 1,00E-07 1,20E-07 1,25E+14 0,0096 1,20E-07 1,45E-07 5,61E+13 0,0131 1,45E-07 1,74E-07 1,97E+13 0,0223 1,74E-07 2,09E-07 6,53E+12 0,0379 2,09E-07 2,51E-07 2,06E+12 0,0483 2,51E-07 3,02E-07 9,29E+11 0,0641 3,02E-07 3,63E-07 4,42E+11 0,0776 3,63E-07 4,37E-07 1,86E+11 0,1262 4,37E-07 5,25E-07 2,22E+11 0,1058 5,25E-07 6,31E-07 1,82E+11 0,1092 6,31E-07 7,59E-07 7,98E+10 0,1451 7,59E-07 9,12E-07 5,02E+10 0,1631 9,12E-07 1,10E-06 5,07E+10 0,1432 1,10E-06 1,32E-06 2,76E+10 0,1887 1,32E-06 1,58E-06 2,47E+10 0,2023 1,58E-06 1,91E-06 1,94E+10 0,1984 1,91E-06 2,29E-06 1,70E+10 0,2097 2,29E-06 2,75E-06 1,75E+10 0,1514 2,75E-06 3,31E-06 1,38E+10 0,1611 3,31E-06 3,98E-06 1,56E+10 0,1513 3,98E-06 4,79E-06 7,99E+09 0,1692 4,79E-06 5,75E-06 6,76E+09 0,1872 5,75E-06 6,92E-06 4,75E+09 0,1833 6,92E-06 8,32E-06 6,08E+09 0,1613 8,32E-06 1,00E-05 5,22E+09 0,1590 1,00E-05 1,20E-05 2,02E+09 0,2170 51 1,20E-05 1,45E-05 2,53E+09 0,2143 1,45E-05 1,74E-05 1,41E+09 0,2497 1,74E-05 2,09E-05 1,43E+09 0,2179 2,09E-05 2,51E-05 1,02E+09 0,2206 2,51E-05 3,02E-05 1,17E+09 0,1984 3,02E-05 3,63E-05 1,00E+09 0,1798 3,63E-05 4,37E-05 5,55E+08 0,2418 4,37E-05 5,25E-05 8,52E+08 0,1627 5,25E-05 6,31E-05 3,78E+08 0,2383 6,31E-05 7,59E-05 4,33E+08 0,2090 7,59E-05 9,12E-05 4,03E+08 0,1852 9,12E-05 1,10E-04 3,67E+08 0,1786 1,10E-04 1,32E-04 2,53E+08 0,1937 1,32E-04 1,58E-04 2,16E+08 0,1862 1,58E-04 1,91E-04 1,16E+08 0,2238 1,91E-04 2,29E-04 1,12E+08 0,2558 2,29E-04 2,75E-04 1,55E+08 0,1715 2,75E-04 3,31E-04 1,10E+08 0,2179 3,31E-04 3,98E-04 7,12E+07 0,2265 3,98E-04 4,79E-04 7,36E+07 0,1974 4,79E-04 5,75E-04 7,11E+07 0,2160 5,75E-04 6,92E-04 3,79E+07 0,2151 6,92E-04 8,32E-04 5,96E+07 0,1920 8,32E-04 1,00E-03 1,11E+07 0,3321 1,00E-03 1,20E-03 1,95E+07 0,2167 1,20E-03 1,45E-03 2,23E+07 0,2145 1,45E-03 1,74E-03 2,51E+07 0,1633 1,74E-03 2,09E-03 1,06E+07 0,2691 2,09E-03 2,51E-03 6,51E+06 0,2962 2,51E-03 3,02E-03 6,89E+06 0,2697 3,02E-03 3,63E-03 6,75E+06 0,2378 3,63E-03 4,37E-03 7,34E+06 0,1887 4,37E-03 5,25E-03 4,24E+06 0,2238 52 5,25E-03 6,31E-03 2,46E+06 0,2724 6,31E-03 7,59E-03 5,21E+06 0,1994 7,59E-03 9,12E-03 3,71E+06 0,1978 9,12E-03 1,10E-02 3,33E+06 0,1768 1,10E-02 1,32E-02 1,53E+06 0,2392 1,32E-02 1,58E-02 1,44E+06 0,2495 1,58E-02 1,91E-02 8,82E+05 0,2612 1,91E-02 2,29E-02 7,31E+05 0,3288 2,29E-02 2,75E-02 1,45E+06 0,1662 2,75E-02 3,31E-02 9,47E+05 0,2143 3,31E-02 3,98E-02 1,34E+04 1 3,98E-02 4,79E-02 8,97E+04 0,5398 4,79E-02 5,75E-02 1,70E+05 0,4042 5,75E-02 6,92E-02 2,72E+05 0,269 6,92E-02 8,32E-02 1,13E+05 0,3664 8,32E-02 1,00E-01 1,43E+04 0,7381 1,00E-01 1,20E-01 4,53E+04 0,4868 1,20E-01 1,45E-01 1,33E+05 0,2475 1,45E-01 1,74E-01 4,09E+03 0,7488 1,74E-01 2,09E-01 1,31E+04 0,6896 2,09E-01 2,51E-01 3,25E+04 0,3931 2,51E-01 3,02E-01 8,17E+04 0,2133 3,02E-01 3,63E-01 5,74E+04 0,232 3,6