Thạc Sĩ Nghiên cứu phản ứng hạt nhân trên bia nặng phục vụ cho thiết kế bia trong lò phản ứng điều khiển bằn

MỞ ĐẦU

Một trong những thách thức lớn nhất của nhân loại hiện nay là nhu cầu năng lượng ngày càng tăng trong khi các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt. Theo các tính toán [2], dầu hỏa giá rẻ chỉ có thể khai thác khoảng 40 năm nữa, khí tự nhiên còn đủ dùng trong vòng 60 năm [2] và các loại nhiên liệu hóa thạch khác như than đá, than nâu, than bùn cũng còn khai thác được khoảng 230 năm [2]. Hơn nữa, sử dụng nguồn nhiên liệu hóa thạch là một trong những nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính dẫn đến biến đổi khí hậu mang tính toàn cầu. Để giảm hiệu
ứng nhà kính, người ta đang tìm mọi cách hạn chế việc xây dựng các nhà máy phát điện chạy bằng than hoặc dầu mỏ khí đốt. Ngoài ra việc khai thác các nguồn nhiên liệu này cũng có thể dẫn đến thảm họa môi trường, ví dụ như vụ nổ giàn khoan ở vịnh Mexico (Mỹ) vào ngày 3/9/2010 vừa qua. Tai nạn này đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho cả một vùng biển rộng lớn và để khắc phục hậu quả xảy ra cần phải mất hàng chục năm.
Năng lượng có thể thay thế cho nhiên liệu hóa thạch là thủy điện, năng lượng gió, năng lượng mặt trời, sóng biển, thủy triều. Các dạng năng lượng tái tạo này có nhiều ưu điểm nhưng cho đến nay còn hàng loạt các vấn đề công nghệ như tính ổn định của thiết bị, hiệu quả về mặt kinh tế vẫn còn chưa được giải quyết.

MỤC LỤC

Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Bảng các chữ viết tắt vi
Danh mục các bảng viii
Danh mục các hình vẽ ix
Mở đầu 1
Chương 1 Tổng quan 13
1.1 Những nghiên cứu trên thế giới về phản ứng (p, n) 13
1.2 Giới thiệu thư viện dữ liệu hạt nhân JENDL 25
1.2.1. File tổng quát 25
1.2.2. File đặc biệt 27
1.2.3. Thư viện dữ liệu năng lượng cao JENDL (JENDL-HE) 28
1.2.4. Cấu trúc của JENDL-HE-2007 28
Chương 2 Mô hình bia đồng nhất 29
2.1 Một số các công thức tính toán 29
2.1.1. Công thức tính tiết diện phản ứng 29
2.1.2. Công thức tính số neutron và hiệu suất sinh neutron 30
2.1.3. Chương trình MATLAB 31
2.1.4. Dữ liệu của thư viện JENDL-HE 31
2.1.5. Xây dựng chương trình tính toán 32
2.2 Một số kết quả 33
2.2.1. Bề dày bia 33
2.2.2. Số neutron sinh ra từ phản ứng (p, n) trên các bia nặng 34
2.2.3. Số neutron sinh ra theo phân bố góc 39
2.2.4. Tiết diện vi phân của phản ứng (p, n) trên các bia nặng 43
2.2.5. Phân bố góc của neutron 47
2.2.6. Hiệu suất neutron 50
2.3 Kết luận 52
Chương 3 Mô hình màn chắn trên bia 53
3.1 Mô hình tính 53
3.2 Các bước tính toán 56
3.2.1. Năng lượng mất mát của chùm proton tới 56
3.2.2. Sự suy giảm của cường độ dòng proton 58
3.2.3. Số neutron sinh ra 60
3.2.4. So sánh hiệu suất sinh neutron với công trình khác 63
3.2.5. Sử dụng mô hình màn chắn trên bia tính số neutron sinh ra phân bố ở các góc
3.2.6. So sánh số neutron sinh ra được phân bố ở các góc giữa mô hình đồng nhất và mô hình màn chắn
3.3 Kết luận 69
Kết luận chung 71
Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo 72
Danh mục các công trình 74
Tài liệu tham khảo 76
Phụ lục 86