Zeitschrift für Kernenergiewissenschaft und Energieerzeugungstechnologie

Hervorhebung der lokalen neutronenbasierten Effizienzverteilung im MEGAPIE-Spallationsziel durch GEANT4-Modellierung

Abdesslam Lamrabet*, Abdelmajid Maghnouj und Abdessamad Didi

Ziel dieser Arbeit ist es, die lokale Spallationseffizienz im MEGAPIE-Spallationstarget des Paul Scherrer Instituts in der Schweiz zu bewerten. Solche Informationen sind ein echter Schlüssel, um eine Material- und/oder geometrische Optimierung dieses Targets in Betracht zu ziehen. Die Studie konzentrierte sich insbesondere auf zwei physikalische Größen, die die lokale neutronenbezogene Leistung des Targets widerspiegeln. Dies sind die lokalen Produktionsraten von Neutronen und sekundären Protonen. Die Berechnungen werden mit der Monte-Carlo-Methode auf Grundlage des GEANT4-Toolkits durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse zeigten, dass die Neutronenausbeute des Targets klare Singularitäten auf gleichen Ebenen und nicht ganz regelmäßig in der gesamten aktiven Zone aufweist. Dies sind die echten Spallationszentren, die in Wirklichkeit nur zwei oder drei unterschiedliche Schichten sind. Der Spallationsbereich ist daher im Vergleich zu dem heute bekannten sehr kurz. Diese Lokalisierung ermöglicht eine gut fokussierte Material- und/oder geometrische Förderung für ein leistungsstärkeres Target.