Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3916
Nünighoff, Kay
Experimente und Theorie zur Neutronenproduktion in Schwermetalltargets
IV, 97 S., 2001
Die Anwendbarkeit von Monte-Carlo-Simulationsprogrammen zur Beantwortung
sicherheitstechnisch relevanter Fragestellungen zur Auslegung von Spallationsneutronenquellen für Protoneinschußenergien bis 2,5 GeV wurde gezeigt. Als Ba-
sis der Validierung der für nukleare und sicherheitstechnisch relevante Auslegungsrechnungen verwendeten Programmsysteme dienten experimentelle Daten,
welche mit einem kernphysikalischen Experiment zur Spallationsphysik am Jülicher Protonenbeschleuniger COSY gewonnen worden sind. Die Messung von Neu-
tronenmultiplizitätsverteilungen erlaubt einen wesentlich sensitiveren Vergleich
zwischen Experiment und Simulation als es bisher mit mittleren Neutronenmultiplizitäten möglich war. Die Einflüsse verschiedener Parameter, welche in den
Programmen zur Verfügung stehen, wurden studiert und optimiert. Es zeigte sich,
daß die Genaugigkeit der Vorhersage der untersuchten Programme für sicherheitsrelavante Auslegungsrechnungen im Zusammenhang mit Neutronenproduktionen
aus protoninduzierten Spallationsreaktionen ausreichend ist. Ferner wird auf die
Bedeutung der nuklearen Sicherheitstechnik für beschleunigergetriebene Anlagen
eingegangen.
Abstract
In the framework of the nuclear safety aspect this work points out the possibility
of applying the Monte-Carlo simulation method to design a spallation neutron
source in the energy regime up to 2.5 GeV incident proton energy. A nuclear
physics experiment carried out at the Jülich proton accelerator COSY provides
the data to validate the commonly used program systems to calculate nuclear
and safety relevant design parameters. The measurement of neutron multiplicity distributions allows a much more sensitive comparision between simulation
and experiment, while former experiments have only measured the mean neutron
multiplicity. The influence of several parameters in the codes was studied and
optimized. The precision of the investigated codes is suited for the safety relevant
design associated with neutron production caused by proton induced spallation
reactions. Furthermore the importance of nuclear safety for accelerator driven
systems will be discussed.
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