Nükleer reaktörleri izlemeye yönelik antinötrino algıcının pasif zırhlama tasarımı ve simülasyonu

Abstract

Nükleer reaktörler bilindiği üzere fizyon reaksiyonları sonucu enerji üreten santrallerdir. Büyük çekirdek daha küçük çekirdeklere dönüşürken aradaki kayıp kütle ısı enerjisine dönüşür bu ısı enerjisinden yararlanarak ta elektrik üretilir. Her bir fizyon sonucu 6 ve (elektron antinötrinosu) oluşur. Bu sebeple nükleer reaktörler yoğun bir nötrino kaynağıdır. Nükleer reaktörleri antinötrino akısını ölçerek nükleer reaktörün durumu ve termal gücü hakkında eş zamanlı bilgi sahibi olabiliriz. Antinötrino akısını ölçmek içim tasarlanacak dedektör iç bölge ve dış bölge iki kısımdan oluşacaktır. İç bölge antinötrinoları tespit için kullanılacak olup dış bölge ise iç bölgeyi diğer parçacıklardan izole etmek için kullanılacaktır. Dış bölge aktif ve pasif zırhlama olarak iki bölüme ayrılacaktır. Aktif zırhlama genelde müon gibi ağır yüklü parçacıklarını dışarlarken, pasif zırhlama da ise kozmik ışınlardan gelen yüklü ve yüksüz parçacıkları durdurmak hedeflenmektedir. Bizim tezimiz bu detektörün pasif zırhlama kısmının tasarımını oluşturacaktır. Bunun için GEANT4 isimli simülasyon programı kullanılmış olup tez çalışmasında hangi materyallerin kullanılmasının daha uygun olacağı GEANT4 programı verilerine göre ortaya konmuştur. Bu tezimizde oluşturacağımız dedektörün pasif zırhlama kısmına ait simülasyon çalışmalarının sonuçlarını irdeleyeceğiz.

As it is known that nuclear reactors are the powerplants that produce energy as a result of Fusion reactions. While the big nucleus transforms the small nucleuses, the lost mass turns into radiant density. By using this radiant density, the elect-ricry is produced. As a result of every single fusion 6 notrinos occur. For this rea-son nuclear reactors are the source of a dense notrino. By monitoring nuclear reactor with antinotrino dedector, We can be informed about the situation and Thermal power of nuclear reactors. The new dedector will be composed of two parts as inner and external areas. The inner area will be used to detect antinotri-nos and the external area will be used to isolate the inner area from other partic-les. External area will be divided into two parts as active and passive armouring. We aimed that the active armouring will exculuse muon particles and the passive armouring will stop charged and uncharged particles. Our thesis will compose the passive armouring of this reactor. To do this GEANT4 simulation programme is used and which substance should be used is decided according to GEANT4 da-tas. In our thesis We will scrutinize the simulation studies that belongs to our New decector's passive armouring side.