فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

یکی از روش­‌هایی که به‌منظور طراحی و بهینه­‌سازی موتورها و توربین­های با بازده بالا در سال­های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته، استفاده از حس‌گرهای بلوری بیشینه دما است. این حس‌گرها معمولاً در ابعاد بسیار کوچک و از موادی مانند 3C-SiC، الماس، گرافیت و غیره ساخته می­‌شوند و می‌­توانند در محل مورد نظر در داخل توربین یا موتور قرار گیرند و دمای بیشینه ایجاد شده را اندازه‌‎گیری نمایند. با توجه به ابعاد کوچک این حس‌گرها و دقت بسیار بالای اندازه‎‌گیری، می­‌توان توزیع مکانی بسیار دقیقی از دمای ایجاد شده به‌­دست آورد. برای تولید این حس‌گرها جریان بسیار بالای نوترون­‌های سریع مورد نیاز است. در این مقاله، ابتدا قلب فشرده شماره 18 راکتور تحقیقاتی تهران شبیه­‌سازی شد. سپس شار بیشینه نوترون سریع برای نمونه 3C-SiC محاسبه شد. نتایج شبیه­‌سازی نشان می­‌دهد که کانال F4 بیشترین شار نوترون سریع را برای این منظور در اختیار قرار خواهد داد. همچنین محاسبات پرتوزایی با استفاده از کد ORIGEN و نرخ دز از طریق کد 6 MCNP انجام شد. نتایج نشان داد که مقدار پرتوزایی نمونه بعد از 4 ماه حدود 65% کاهش می­‌یابد و در این راستا، مقدار نرخ دز کل نیز به مقدار کمتر از معیار 10 میکروسیورت[1] بر ساعت می­‌رسد. در ادامه، نمونه 3C-SiC در قدرت MW 5 در راکتور تحقیقاتی تهران تابش داده شد. سپس اندازه دانه و مقدار کرنش قبل و بعد از تابش‌­دهی محاسبه شد. در نهایت با توجه به نتایج این مقاله، می‌­توان گفت که نمونه 3C-SiC به‌عنوان یک حس‌گر بلوری بیشینه دما مناسب خواهد بود. [1] این معیار نرخ دز، بر اساس تعریف آژانس بین المللی اتمی که مقدار 20 میلی سیورت در سال می‌باشد، در نظر گرفته شده است. البته با توجه به مقدار 8 ساعت کاری در روز که معادل 40 ساعت در هفته و به ازای 50 هفته کاری در سال، مقدار 2000 ساعت کاری به‌دست می‌آید. بنابراین تقسیم این دو عدد، مقدار نرخ دز 10 میکرو سیورت بر ساعت به‌دست می‌آید.