Am-be nötron kaynaklı ışınlama hücresinde nötron akısı dağılımının incelenmesi
Investigation of neutron flux distrubution in am-be neutron source irradiation cell
Yazar: İPEK BALNAN
Danışman: PROF. DR. EROL KAM ; DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP BIYIK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Türkiye Enerji Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu, Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü, İstanbul Yerleşkesi Nükleer Fizik Birimi Nötron Laboratuvarı'nda kurulu bulunan 2 Ci aktiviteli Am-Be nötron kaynağının bulunduğu Howitzer kabının ışınlama kanalı boyunca termal, epitermal ve hızlı nötron akılarının belirlenmesi amaç edinilmiştir. Bu kapsamda laboratuvar çevresi nötron, gama doz hızı değerlendirmeleri, nötron ışınlama sistemi performans ölçümleri ve ışınlama sonrası gama spektrometresi sayım geometrisine uygun dedektör verim kalibrasyonu çalışmaları yürütülmüştür. 
Termal ve epitermal nötron ışınlama konumlarını tespit etmek amacıyla Howitzer kabı üzerinde nötron ışınlama amaçlı açılmış olan kanalda birer cm aralıklı 20 farklı noktada İndiyum (In) örneği çıplak ve kadmiyum kılıflı olmak üzere ışınlanmıştır. İndiyum akı monitörü tekniği ile 115In(n,)116mIn reaksiyonu sonucu oluşan E=416,86 keV ve E=1293,84 keV gama ışınlarının fotopik alanları, yüksek çözünürlüklü Hp-Ge gama dedektörü ile ölçülmüştür. Ölçüm sonuçlarının maksimum pik alanı verdiği noktalarda, standart foil tekniği kullanılmıştır. Bu noktada standart foil malzemesi olarak saf altın (Au) seçilmiş, 197Au(n, )198Au reaksiyonu sonucu oluşan 411,80 keV'deki tek gama ışını piki değerlendirilerek ilgili hesaplamalar sonucunda termal ve epitermal nötron akısı tayin edilmiştir. Hızlı nötron akısı ise 115In(n, n')115mIn monitör reaksiyonu sonucu yayınlanan, 4,486 saat yarı ömürlü 336,24 keV enerjili gama ışınının değerlendirilmesiyle bulunmuştur.

Abstract:
The aim of this study was to determine the thermal, epithermal and fast neutron fluxes along the irradiation channel of the Howitzer container containing an Am-Be neutron source with 2 Ci activity installed in the Neutron Laboratory of the Nuclear Physics Unit of the Turkish Energy, Nuclear and Mineral Research Organization, Nuclear Energy Research Institute, Istanbul Campus. In this context, neutron and gamma dose rate evaluations around the laboratory, neutron irradiation system performance measurements, and detector efficiency calibration studies were carried out in accordance with the post-irradiation gamma spectrometer counting geometry.
In order to determine the thermal and epithermal neutron irradiation locations, indium (In) samples were irradiated at 20 different points, one cm apart, in the channel opened for neutron irradiation on the Howitzer container, both bare and cadmium sheathed. The photopic fields of E=416,86 keV and E=1293,84 keV gamma rays resulting from the 115In(n,)116mIn reaction were measured with a high-resolution Hp-Ge gamma detector. The standard foil technique was used at the points where the measurement results gave the maximum peak area. At this point, püre gold (Au) was chosen as the standard foil material, and the single gamma-ray peak at 411,80 keV resulting from the 197Au(n, ) 198Au reaction was evaluated and the thermal and epithermal neutron fluxes were determined as a result of the relevant calculations. The fast neutron flux was found by evaluating the gamma-ray with an energy of 336,24 keV, emitted as a result of the 115In(n,)115mIn monitor reaction, with a half-life of 4,486 hours.