Сечения взаимодействия протонов с ядрами 232Th при энергиях 100 и 600 МэВ

The cross sections for the interaction of protons with 232Th nuclei at energies of 100 and 600 MeV

abstract

Russian

Облучение образцов 232Th проводилось на внутреннем пучке протонов фазотрона ЛЯП ОИЯИ (г. Дубна). Образцы с помощью специального устройства размещались в камере ускорителя на радиусах, соответствующих энергиям протонов 100 и 600 МэВ при токах 0.3 мкА и 1 мкА. При облучениях использовались фольги 232Th толщиной 100 мкм и массами 149.5 и 147.2 мг, соответственно. Площадь фольг была одинаковой и составляла 1.5 см2 . Для определения интегрального потока протонов, падающих на образы 232Th, был применен метод активации 27Al с наработкой в нем 24Na. Для этого с двух сторон фольг 232Th были размещены вплотную фольги (50 мкм) 27Al. После облучения исследуемые образцы извлекались из камеры фазотрона и перемещались на спектроскопический комплекс ЯСНАПП-2, где отдельно измерялись спектры γ-излучения фольг 232Th и 27Al c помощью HPGe-детектора фирмы CANBERRA с эффективностью 18% и разрешением 1.9 кэВ на линии 1332 кэВ 60Co. Измерения для каждого образца проводились многократно в течение различных временных интервалов. Обработка γ-спектров проводилась с помощью программы DEIMOS. Идентификация ядер, образовавшихся в образцах 232Th в результате ядерных реакций с протонами, проводилась с использованием литературных данных и программ. В результате для каждого из облучений были определены интегральные потоки протонов на образцах, которые составили 7.46∙10^12 для 100 МэВ и 1.83∙10^12 для 600 МэВ. По результатам измерений γ-спектров фольг 232Th идентифицировано более трех десятков ядер продуктов реакций. Полученные экспериментальные данные для сечений, образовавшихся ядер продуктов сравниваются с расчетами по программе MCNP6 [4].

Irradiation 232Th samples was performed at the internal beam of protons on the Phasotron JINR (Dubna). Samples with a special device were placed in the accelerator chamber at radii corresponding to proton energies of 100 and 600 MeV at 0.3 μA and 1 μA. At irradiation we used 232Th foils with a thickness of 100 μm and masses of 149.5 and 147.2 mg, respectively. The area of the foil was the same and was 1.5 cm2. To determine the integral flux of protons incident on 232Th samples, the activation method 27Al was used with 24Na in it. For this purpose, two foils of 232Th were placed closely to the foil (50 microns) of 27Al. After irradiation, the samples were extracted from the phasotron chamber and moved to the JSNAPP-2 spectroscopic complex, where the γ-radiation spectra of the 232Th and 27Al foils were separately measured using the CANBERRA HPGe detector with an efficiency of 18% and a resolution of 1.9 keV on the 1332 keV 60Co line. The measurements for each sample were carried out repeatedly over different time intervals. The gamma spectra were processed using the DEIMOS program. The identification of nuclei formed in 232Th samples as a result of nuclear reactions with protons was carried out using literature data and programs. As a result, for each of the irradiations, the integrated fluxes of protons were determined on the samples, which amounted to 7.46∙10^12 for 100 MeV and 1.83∙10^12 for 600 MeV. More than three dozen nuclei of the reaction products were identified by the results of measurements of the γ spectra of 232Th foils. The obtained experimental data for the cross sections of the product nuclei formed are compared with calculations using the MCNP6 program.

торий; трансмутация; гамма спектр; полупроводниковый спектрометр; протоны;

thorium; transmutation; gamma spectrum; semiconductor spectrometer; protons.

KISH, Y.; ADAM, J.; VESPALEC, R.; VRZALOVÁ, J.; HAYSAK, I.; HOLOMB, R.; ZÁVORKA, L.; ZEMAN, M.; KATOVSKÝ, K.; SOLNYSHKIN, A.; TARI, S.; KHUSHVAKTOV, J.

18. 5. 2015

978-617-7344-37- 6

IEP-2017 International Conference of young scientists and postgraduates

1

1

196

196

1