РФС–2007: РОССИЙСКИЙ ФАЙЛ СТАНДАРТОВ НЕЙТРОННЫХ СЕЧЕНИЙ С ПОЛНОЙ КОВАРИАЦИОННОЙ МАТРИЦЕЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ. ДЕТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ ПОРОГОВЫХ СКОРОСТЕЙ РЕАКЦИЙ НА ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ И ВНУТРИ ТОЛСТОЙ Pb МИШЕНИ, ОБЛУЧЕННОЙ ПРОТОНАМИ С ЭНЕРГИЕЙ 0,8 ГэВ

Авторы

Титаренко Ю.Е., Батяев В.Ф., Титаренко A.Ю., Живун В.М.

Организация

Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва, Россия

Аннотация

В данной работе представлены результаты экспериментального определения пороговых скоростей реакций в 92 образцах из ²⁰⁹Bi, ^natPb, ¹⁹⁷Au, ¹⁸¹Ta, ¹⁶⁹Tm, ^natIn, ⁹³Nb, ⁶⁴Zn, ⁶⁵Cu, ⁶³Cu, ⁵⁹Co, ¹⁹F, ¹²C и в 114 образцах из ²⁷Al, расположенных вдоль оси протонного пучка внутри и снаружи разборной 920-мм толстой свинцовой мишени с диаметром 150 мм. Мишень состояла из 23 дисков толщиной 40 мм.

Образцы были расположены в 12 точках на нечетных дисках мишени, чтобы воспроизвести продольное распределение протонов и нейтронов вдоль оси. Мишень облучалась пучком протонов с энергией 800 МэВ на ускорителе ИТЭФ У-10 в течение 18 часов. Флюенс протонов и форма протонного пучка определялись с использованием трех Al мониторов, один из которых, диаметром 169,6 мм, разрезался на 36 фрагментов и, соответствующим, сечением мониторной реакции ²⁷Al(p,x)⁷Be. Общее число протонов, бомбардирующих мишень, составило (6,0±0,5) 10¹⁵.

Скорости реакций определялись методом прямой γ-спектрометрии. В измерениях использовались детекторы GC-2518, с разрешением 1.8 кэВ, и ДГДК-60В, с разрешением 2,9 кэВ, на γ-линии с энергией 1332 кэВ ⁶⁰Со. Обработка измеренных γ-спектров осуществлялась с помощью пакета программ GENIE2000. Всего было измерено и обработано 1196 γ-спектров и вычислено около 2393 значений скоростей реакций.

Полученные результаты предназначены для верификации транспортных кодов и баз данных, используемых при создании мишенных комплексов ЭлЯУ со свинцовыми мишенями.

Ключевые слова
пороговые скорости реакций, толстая мишень Pb, сечение реакции, γ-спектрометрия, ²⁰⁹Bi, ^natPb, ¹⁹⁷Au, ¹⁸¹Ta, ¹⁶⁹Tm, ^natIn, ⁹³Nb, ⁶⁴Zn, ⁶⁵Cu, ⁶³Cu, ⁵⁹Co, ¹⁹F,¹²C, ²⁷Al

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

1. S. Subbotine, P. Alekseev, V. Ignatiev, S. Konakov, L. Menshikov, N. Ponomarev Stepnoi, V. Prusakov, V. Stukalov, Harmonization of Fuel Cycles for Long-range and Wide-scale Nuclear Energy System, Proc. of Global 1995 International Symposium, Versailles, France, September, v.1, 1995, p. 199-206.

2. Accelerator-driven Systems (ADS) and Fast Reactors (FR) in Advanced Nuclear Fuel Cycles. A Comparative Study, NUCLEAR ENERGY AGENCY, NEA-3109 (2002). https://www.oecd-nea.org/ndd/reports/2002/nea3109-ads.pdf.

3. Y. Ikeda, Nuclear Data Relevant to Accelerator Driven Systems, Journal of Nuclear Science and Technology, Supplement 2, p. 13-18 (August 2002).

4. M. BLANN, H. GRUPPELAR, P. NAGEL, and J. RODENS, International Code Comparison for Intermediate Energy Nuclear Data, NEA OECD, Paris (1994); R. MICHEL and P. NAGEL, International Codes and Model Intercomparison for Intermediate Energy Activation Yields, NSC/DOC(97)-1, NEA/P/&T No 14, OECD, Paris (1997).

5. Yu.E. Titarenko, V.F. Batyaev, E.I. Karpikhin, V.M. Zhivun, A.B. Koldobsky, R.D. Mulambetov, S.V. Mulambetova, V.E. Luckjashin, K.A. Lipatov, S.G. Mashnik, R.E. Prael. Threshold Activation Reaction and Absorption Dose Rates Inside and on the Surface of a Thick W-Na Target Irradiated with 0.8 GeV Protons. // Imbedded topical AccApp’03 (Nuclear Applications of Accelerator Technology) 2003 Annual Meeting of the American Nuclear Society (ANS) in San Diego, 1-5 June 2003, California, USA, ANS Proceedings, pp. 1307- 1310;
Alexander B. Koldobsky, Ruslan D. Mulambetov, Svetlana V. Mulambetova, Yury V. Trebukhovsky, Sergey L. Zaitsev, Konstantin A. Lipatov, Stepan G. Mashnik, Richard E. Prael. Verification of MENDL2 and IEAF-2001 Data Bases at Intermediate Energies. // International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), September 26-October 1, 236 2004, Santa Fe, NM, USA. American Institute of Physics Conference Proceedings, volume 769, Melville, New York, 2005, edited by R.C. Haight et al., pp. 535-538.

6. Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, A. Yu. Titarenko, M. A. Butko, K. V. Pavlov, R. S. Tikhonov, S. N. Florya, S. G. Mashnik, W. Gudowski, High-energy threshold reaction rates on 0.8 GeV proton radiated thick Pb-target, Proc of Int. Conf. “Nuclear Data for science and Technology (ND2007)”, April 21–27, 2007, Nice, France, pp.1209-1212.
Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, A. Yu. Titarenko, M. A. Butko, K. V. Pavlov, R. S. Tikhonov, S. N. Florya, S. G. Mashnik, W. Gudowski, Rates of High Energy Threshold Reactions on Extended Lead target induced by 0.8 GeV protons, NUFRA2007 International Conference on Nuclear Fragmentation From Basic Research to Applications, September 24 - October 1, 2007, Kemer (Antalya), Turkey.

7. Yu.V. Trebukhovsky, Yu.E. Titarenko, V.F. Batyaev, E.I. Karpikhin, R.D. Mulambetov, S.V. Mulambetova, G.N. Smirnov, K.A. Lipatov, A.B. Koldobsky, V.M. Zhivun, V.S. Barashenkov, H. Kumavat, S.G. Mashnik, and R.E. Prael. Double-Differential Cross Sections for the Production of Neutrons from Pb, W, Zr, Cu, and Al Targets Irradiated with 0.8, 1.0, and 1.6- GeV Protons. // Physics of Atomic Nuclei, Vol. 68, No. 1, 2005, pp. 3-15.

8. Yu.E. Titarenko, V.F. Batyaev, V.M. Zhivun, A.B. Koldobsky, Yu.V. Trebukhovsky, E.I. Karpikhin, R.D. Mulambetov, S.V. Mulambetova, Yu.V. Nekrasov, A.Yu. Titarenko, K.A. Lipatov, B.Yu. Sharkov, A.A. Golubev, A.D Fertman, V.I Turtikov, A.V. Kantsyrev, I.V Roudskoy, G.N. Smirnov, V. S. Barashenkov, K.K. Gudima, M.I. Baznat, S.G. Mashnik, R.E. Prael. Nuclide Production Cross Sections for ⁵⁹Co and ^natCu Irradiated with 0.2 GeV and 2.6 GeV Protons and 0.2 GeV/Nucleon Carbon Ions. // Imbedded topical AccApp’03 (Nuclear Applications of Accelerator Technology) 2003 Annual Meeting of the American Nuclear Society (ANS) in San Diego, 1-5 June 2003, California, USA, ANS Proceedings, pp. 535-538.

9. Yu.E. Titarenko, V.F. Batyaev, E.I. Karpikhin, R.D. Mulambetov, V.M. Zhivun, A.V. Ignatyuk, V.P. Lunev, N.N. Titarenko, Yu.N. Shubin, V.S. Barashenkov, S.V. Mulambetova, K.A. Lipatov, A.V. Belkin, N.N. Alexeev, V.A. Schegolev, Yu.M. Goryachev, V.O. Kudryashov: "Experimental and theoretical studies of the yields of residual product nuclei produced in thin Pb and Bi targets irradiated by 40-2600 MeV protons", Final Technical Report on the ISTC Project #2002, 2005; http://www.nea.fr/html/science/egsaatif/ISTC2002-final-report.pdf.

10. E.Storm, H.I. Israel. Photon cross section from 1 keV to 100 MeV for elements Z=1 to Z=100.

11. R.B. Firestone, in: Table of Isotope, 8th ed.: 1998 Update (with CD ROM) edited by S.Y. Frank Chu (CD ROM Ed.), C.M. Baglim (Ed.) (Wiley Interscince, New York, 1996).

12. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №14263.07 - 2007 г.

13. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №14269.07 - 2007 г.

14. Alfa Aesar. Certificate of Analysis. Stock number: 40761. Lot number: G10d32 – 2006 г.

15. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №14264.07 - 2007 г.

16. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №14267.07 - 2007 г.

17. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №14262.07 - 2007 г.

18. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №14266.07 - 2007 г. 237

19. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №14265.07 - 2007 г.

20. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №7336.99 - 1999 г.

21. Giredmet Testin Analytical Center. Испытательный Аналитико-Сертификационный Центр Гиредмета. Лаборатория Масс-спектрометрии. Протокол испытаний примесного состава №7333.99 - 1999 г.

22. Государственный Фонд Стабильных Изотопов. Характеристика изотопически обогащенного продукта. Паспорт 90 – 1988 г.

23. Государственный Фонд Стабильных Изотопов. Характеристика изотопически обогащенного продукта. Паспорт 135 – 1988 г.

24. Государственный Фонд Стабильных Изотопов. Характеристика изотопически обога- щенного продукта. Паспорт 197 – 1988 г.

25. Alfa Aesar. Certificate of Analysis. Stock number: 40182. Lot number: D01P18. – 2006 г.

26. Паспорт № 02080, 7У634. ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических радиотехнических измерений».

27. J. Tobailem and C.H. de Lassus CEA-N-1466(1)1975; J. Tobailem and C.H. de Lassus CEA-N- 1466(5)1981.

28. R.R. Kinsey, et al., Proc.9th Int. Symp. Of Capture Gamma Ray Spectroscopy and Related Topics, 8-12 October 1996, Budapest, Hungry.

УДК 539.17

Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерные константы, 2009, вып. 1-2, c. 3-239

БРОНД-3.1

Архив