Journals / Politeknik Dergisi / 2023 / Cilt: 26 Sayı: 2
Evaluation of radiation shielding potentials of Ni-based alloys, Inconel-617 and Incoloy-800HT, candidates for high temperature applications especially for nuclear reactors, by EpiXS and Phy-X/PSD codes
- Journal
- Politeknik Dergisi
- Pages
- 795–801
- DOI
- —
Abstract
In this paper, our purpose is to calculate photon-matter interaction parameters of Ni-based alloys, Inconel-617 and Incoloy-800HT, which are the main candidates for high-temperature applications such as spacecraft, gas turbines, nuclear reactors and rocket motors. The radiation attenuation parameters and buildup factors were obtained in a wide energy range by using Phy-X/PSD and EpiXS softwares to determine the radiation protection capabilities of the alloys. Fast neutron removal cross sections of the alloys were also calculated. It was observed that Inconel-617 has higher shielding ability than Incoloy-800HT. The shielding potentials of the alloys were compared with those of other shielding materials (ordinary concrete, hematite-serpenite, ilmenite-limonite, steel-scrap, basalt-magnetite, steel-magnetite and ilmenite concretes) reported before, and it was concluded that Inconel-617 and Incoloy-800HT have more shielding ability than those.
Özet
Bu çalışmada, uzay aracı, gaz türbinleri, nükleer reaktörler ve roket motorları gibi yüksek sıcaklık uygulamaları için ana aday olan Ni bazlı alaşımlar Inconel-617 ve Incoloy-800HT'nin foton-madde etkileşim parametrelerinin hesaplanması amaçlanmıştır. Alaşımların radyasyondan korunma potansiyellerini belirlemek için radyasyon zayıflama ve yığılma faktörleri gibi parametreler geniş bir enerji aralığında Phy-X/PSD ve EpiXS yazılımları kullanılarak elde edilmiştir. Alaşımların hızlı nötron uzaklaştırma tesir kesitleri de belirlenmiştir. Inconel-617'nin Incoloy-800HT'den daha yüksek zırhlama kabiliyetine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Alaşımların zırhlama potansiyelleri daha önce bildirilen diğer malzemelerin (sıradan beton, hematit-serpenit, ilmenit-limonit, çelik-hurda, bazalt-manyetit, çelik-manyetit ve ilmenit betonları) zırhlama potansiyelleriyle karşılaştırılmış, Inconel-617 ve Incoloy-800HT'nin bu malzemelerden daha fazla zırhlama kabiliyetine sahip olduğu sonucuna varılmıştır.