ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКА ЯДЕРНЫХ ДАННЫХ ПРИ НИЗКИХ И СРЕДНИХ ЭНЕРГИЯХ
- Нейтронные ядерные данные при 14 МэВ
- Получение ядерных данных
- Измерение сечений деления тяжелых ядер под действием нейтронов с энергией до 200 МэВ
1. Нейтронные ядерные данные при 14 МэВ.
Руководитель работ: к.ф.-м. н. Филатенков Анатолий Артемович
Телефон: (812) 552-25-06; E-mail:
Систематические измерения сечений ядерных реакций, вызываемых нейтронами с энергиями 13,4 - 14,9 МэВ, проводятся в Радиевом институте с 1994 года. За это время были измерены сечения более двухсот реакций для ядер с массовыми числами от 23 до 241, и было получено более тысячи трехсот новых экспериментальных значений сечений. Данные, полученные нами, наиболее полно представлены в работах [17-19]. Полученные данные включены также в файлы EXFOR.
Результаты измерений, проведенных до 1999 г., собраны в работе [17]. В ней подробно описана методика эксперимента и содержатся 852 значения сечений для 116 реакций. Результаты, представленные в [17], способствовали заметному прогрессу в определении сечений таких реакций как 27Al(n,2n)26Al, 58Ni(n,p)58mCo, 93Nb(n,2n)92mNb, 109Ag(n,2n)108mAg, 138Ba(n,n'p)137Cs, 151Eu(n,2n)150gEu, 153Eu(n,2n)152m2+gEu, 182W(n,n'α)178m2Hf, 241Am(n,2n)240Am, 241Am(n,3n)239Am и других.
В работе [18] содержатся результаты измерений активационных сечений, выполненных в Радиевом институте в 1999 - 2001 гг. В ней получила дальнейшее развитие методика эксперимента. В спектрах, регистрируемых Ge-детектором, впервые стал выделяться и анализироваться вклад β-частиц. Чувствительность отдельных измерений достигала 10-7 бн. К числу наиболее интересных результатов работы [18] можно отнести измерения сечений реакций
50V(n,α)47Sc,
50V(n,n'α)46Sc,
51V(n,n'α)47Sc,
93Nb(n,α)90gY,
106Cd(n,2n)105Cd,
106Cd(n,np)105Ag,
99Tc(n,n'α)95Nb,
99Tc(n,α)96Nb,
99Tc(n,p)99Mo,
103Rh(n,n'α)99mTc,
103Rh(n,p)103Ru
и некоторых других. Всего в работе [18] приводятся 228 новых значений сечений для 50 реакций.
В работе [19], которая проводилась в 2001-2003 гг., было получено 201 новое экспериментальное значение сечений для 38 реакций. Данные для 16 реакций, что составляет около 42% исследованных в работе [19], ранее не были представлены в файле EXFOR или были измерены лишь однажды. К наиболее значимым результатам работы [19] можно отнести измерение сечений реакций
182W(n,p)182m2Ta,
183W(n,α)180mHf,
190Os(n,p)190mRe,
191Ir(n,α)188Re,
193Ir(n,α)190mRe,
194Pt(n,p)194mIr,
196Pt(n,p)196mIr,
197Au(n,α)194mIr
и
197Au(n,p)197mPt
. Для них обнаружено значительное расхождение между полученными в эксперименте и оцененными данными, причем отношение измеренных величин сечений к оцененным варьирует от 0,03 до 5,2. Полученные результаты стимулируют дальнейшее развитие работ по улучшению библиотек ядерных данных.
Работы по измерению сечений ядерных реакций, вызываемых быстрыми нейтронами, проводятся при поддержке ISTC, IAEA, и UKAEA.
2. Получение ядерных данных
Руководители работ:
- Калинин Валерий Анатольевич
Телефон: (812) 297-57-22 (доб.3); факс (812) 297-61-81; Email:
- к.ф.-м.н. Яковлев Владимир Анатольевич
Телефон: (812) 297-57-22 (доб.3); факс (812) 297-61-81;E-mail:
Исследования проводят по следующим направлениям:
- Измерение изотопных выходов при делении тяжелых ядер легкими заряженными частицами с энергиями до 20 МэВ.
- Абсолютные измерения сечений деления актиноидных ядер 237Np, 233,235,238U и 239Pu в диапазоне энергий нейтронов 2-20 МэВ методом коррелированных по времени сопутствующих частиц.
- Метрология нейтронных полей и абсолютные калибровки нейтронных детекторов с помощью этого же метода.
- Оценки ядерных данных, в частности, оценки сечения деления 237Np в диапазоне энергий нейтронов 0,2-20 МэВ.
3. Измерение сечений деления тяжелых ядер под действием нейтронов с энергией до 200 МэВ.
Руководитель работ: к.ф.-м.н. Фомичев Александр Васильевич
Телефон: (812) 297-58-64 доб. 23; E-mail:
С целью совершенствования базы ядерных данных для трансмутационных технологий проводят экспериментальные и теоретические исследования реакции деления тяжелых ядер.
Эксперименты выполняют на синхроциклотроне (ПИЯФ, г. Гатчина) на пучке быстрых нейтронов с энергией 1 ГэВ. Установка позволяет проводить измерения сечений деления тяжелых ядер под действием быстрых нейтронов в диапазоне энергий 0,5-200 МэВ с шагом 1 МэВ.
Выполнены два проекта МНТЦ, в ходе которых измерены нейтронные сечения деления 238U и 233U, 232Th, 239Pu, 240Pu, 243Am, Pb, Bi, W относительно 235U.
Лаборатория планирует модернизировать установку:
- расширить доступный для измерений энергетический диапазон в сторону как низких, так и высоких энергий;
- выполнить измерения сечения деления стандарта, 235U, относительно сечения на водороде.
Теоретические исследования посвящены изучению такого параметра реакции вынужденного деления, как переданный ядру мишени импульс. В лаборатории разрабатывают методику извлечения значений этого параметра из экспериментального углового распределения осколков деления. Ищется способ тестирования ядерных моделей по данным такого эксперимента
|