Publicação: Caracterização computacional de um laboratório de calibração de detectores de fontes de nêutrons
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Coleções
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Autores
Orientador
Coorientador
Resumo
O objetivo deste trabalho foi a caracterização computacional de um novo laboratório de
calibração de detectores de nêutrons da empresa METROBRAS (LCDNM). Neste estudo,
o código de transporte de radiação MCNP6.3 foi utilizado para caracterizar os campos de
radiação do laboratório. O sistema de irradiação de nêutrons é composto por duas fontes
de nêutrons de amerício-241-berílio (241AmBe) e califórnio (
252Cf). Embora o laboratório
não possua uma fonte de 252Cf, esta foi incluída nas simulações com o objetivo de fornecer
informações úteis para a possível alocação dessa fonte no futuro. Os principais aspectos
qualitativos e quantitativos indicam que a distribuição espacial e a atenuação da fluência
de nêutrons no laboratório variam conforme a distância da fonte, com a taxa de equivalente
de dose ambiente e a fluência de nêutrons diminuindo à medida que a distância aumenta.
Foram simulados cinco cenários ambientais: completo, evacuado, preenchido com ar, sem
paredes e sem piso. Os resultados mostraram que as condições completas e sem piso
apresentaram as maiores taxas de dose. Os resultados obtidos foram consistentes com a
literatura, confirmando a confiabilidade das simulações computacionais. As taxas de
equivalente de dose ambiente para todos os equipamentos de nêutrons do laboratório
variaram conforme o esperado, indo de 1,08E4 µSv/h a 2,18E1 µSv/h para a fonte de
241AmBe e de 1,34E6 µSv/h a 2,41E3 µSv/h para a fonte de 252Cf, dependendo da distância.
A fluência de nêutrons também apresentou o comportamento esperado, com valores
variando de 8,70E3 cm⁻²s⁻¹ a 1,96E1 cm⁻²s⁻¹ (241AmBe) e de 1,17E6 cm⁻²s⁻¹ a 2,49E3
cm⁻²s⁻¹ (252Cf). A consistência geral dos resultados com estudos anteriores reforça a
precisão das simulações realizadas para o laboratório, garantindo a confiabilidade da
caracterização dos campos de radiação.
Abstract
The objective of this study was the computational characterization of a new neutron
detector calibration laboratory at METROBRAS (LCDNM). In this study, the MCNP6.3
radiation transport code was used to characterize the laboratory's radiation fields. The
neutron irradiation system consists of two neutron sources: americium-241-beryllium
(²⁴¹AmBe) and californium-252 (²⁵²Cf). Although the laboratory does not have a 252Cf
source, it was included in the simulations to provide useful information for its possible
allocation in the future. The main qualitative and quantitative aspects indicate that the
spatial distribution and attenuation of neutron fluence in the laboratory vary according to
the distance from the source, with the ambient dose equivalent rate and neutron fluence
decreasing as the distance increases. Five environmental scenarios were simulated:
complete, evacuated, air-filled, without walls, and without a floor. The results showed that
the complete and floorless conditions presented the highest dose rates. The obtained results
were consistent with the literature, confirming the reliability of the computational
simulations. The ambient dose equivalent rates for all neutron equipment in the laboratory
varied as expected, ranging from 1.08E4 µSv/h to 2.18E1 µSv/h for the ²⁴¹AmBe source
and from 1.34E6 µSv/h to 2.41E3 µSv/h for the ²⁵²Cf source, depending on the distance.
The neutron fluence also exhibited the expected behavior, with values ranging from 8.70E3
cm⁻²s⁻¹ to 1.96E1 cm⁻²s⁻¹ (²⁴¹AmBe) and from 1.17E6 cm⁻²s⁻¹ to 2.49E3 cm⁻²s⁻¹ (²⁵²Cf).
The overall consistency of the results with previous studies reinforces the accuracy of the
simulations performed for the laboratory, ensuring the reliability of the radiation field
characterization.
Palavras-chave
Laboratório de calibração, Calibration laboratory, caracterização, characterization, detectores de nêutrons, neutron detectors, 241AmBe, 252Cf, simulação Monte Carlo, Monte Carlo simulation
Citação
SANTOS, Carla de Jesus Souza. Caracterização computacional de um laboratório de calibração de detectores de fontes de nêutrons. 2025. 38 f. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.147.