Μέτρηση της ενεργού διατομής της αντίδρασης 241Am(n,2n)241Am

Abstract

Η ενεργός διατομή της αντίδρασης 241Am(n,2n)240Am , μετρήθηκε με τη μέθοδο της ενεργοποίησης σε σχέση με αυτές των αντιδράσεων 27Al(n,a)24Na, 197Au(n,2n)196Au και 93Nb(n,2n)92mNb, για ενέργεια δέσμης νετρονίων 10.4 MeV. Η μονοενεργειακή δέσμη νετρονίων που χρησιμοποιήθηκε, παράχθηκε στον επιταχυντή Tandem Van der Graaf 5.5 MV του Ινστιτούτου Πυρηνικής Φυσικής του ΕΚΕΘΕ «Δημόκριτος», μέσω της αντίδρασης 2H(d,n)3He , χρησιμοποιώντας στόχο αέριου δευτερίου. Για τη μέτρηση της ενεργού διατομής χρησιμοποιήθηκε ένας ραδιενεργός στόχος 241Am ενεργότητας 5.11 GBq, ο οποίος για λόγους ακτινοπροστασίας βρισκόταν κλεισμένος σε θωράκιση από Pb πάχους 3mm. Για τη μέτρηση της ενεργότητας των δειγμάτων μετά από την ακτινοβόληση, χρησιμοποιήθηκαν δύο ανιχνευτές HPGe ονομαστικών αποδόσεων 80% και 50%. Η πειραματική μέτρηση της ενεργού διατο-μής, συνοδεύτηκε από προσομοιώσεις των πειραματικών συνθηκών με την τεχνική Monte Carlo. Από τις προσομοιώσεις προέκυψε η ροή των νετρονίων στο στόχο του 241Am κατά τη διάρκεια της ακτινοβόλησης και η απόδοση του ανιχνευτή HPGe ονομαστικής απόδοσης 80%.

The cross section of the reaction 241Am(n,2n)240Am , has been measured by the activation method, at neutron energy 10.4 MeV, relative to the 27Al(n,a)24Na, 197Au(n,2n)196Au and 93Nb(n,2n)92mNb reactions reference cross sections. The monoenergetic neutron beam was produced at the 5.5 MV Tandem accelerator of NCSR Demokritos, by means of the 2H(d,n)3He reaction, using a deuterium filled gas cell. The radioactive target consisted of a 5.11 GBq source enclosed in a Pb container. After the end of the irradiation, the activity induced by the neutron beam at the target and reference foils, was measured off- line by an 80% and a 50% relative efficiency, HPGe detectors. In addition to the experimental measurements, the experimental set up has been simulated with the use of the MCNP code. By these simulations, the neutron flux in 241Am target during the irradiation and the absolute efficiency of the HPGe (80%) detector, have been estimated.