شبیه سازی مونت کارلویی امکان تولید کبالت -60 در راکتور تحقیقاتی تهران

کبالت-60 به عنوان یک چشمه پرتوزا صنعتی مهم در استریلیزاسیون مواد غذایی و تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. چشمه های kCi عمدتا می توانند برای تحقیقات آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرند با این حال مراکز صنعتی معدودی وجود دارند که از این چشمه ها برای پرتودهی محصولات کشاورزی استفاده می کنند. لذا در این مطالعه، پتانسیل تولید چشمه های چند ده کیلوکوری میله ای کبالت-60 در راکتور تحقیقاتی تهران با استفاده از کد MCNPX بررسی شده است. مجتمع های مختلف شامل میله های کبالت-59 توسط کد محاسباتی مدل شد. همچنین بارگذاری مجتمع میله ای کبالت-59 در آرایش های مختلف قلب راکتور تحقیقاتی تهران بررسی شد و بهره تولید کبالت-60 در هر یک از موارد مدل شده محاسبه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد با بهینه سازی مجتمع میله ای کبالت-59 در یک آرایش 27-تایی قلب سال 1401راکتور تحقیقاتی تهران می توان پس از 3 سال پرتودهی به حدود kCi 40 محصول کبالت-60 دست یافت. استفاده از بازتاباننده برلیوم با هندسه بهینه شده می تواند راکتیویته منفی ایجاد شده ناشی از بارگذاری مجتمع کبالت-59 را کاهش دهد. همچنین بارگذاری مجتمع کبالت-59 در حاشیه قلب تعادلی راکتور تحقیقاتی تهران می تواند منجر به تولید حدود kCi 23 کبالت-60 گردد.