Μέτρηση ενεργού διατομής αντίδρασης σχάσης 232Th(n,f) με ανιχνευτές MicroMegas

Τσαντίρη, Άρτεμις; Tsantiri, Artemis

dc.contributor.author	Τσαντίρη, Άρτεμις	el
dc.contributor.author	Tsantiri, Artemis	en
dc.date.accessioned	2020-09-25T08:18:16Z
dc.date.available	2020-09-25T08:18:16Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51149
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18847
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Σχάση	el
dc.subject	Ενεργός διατομή	el
dc.subject	Θόριο-232	el
dc.subject	Ανιχνευτές MicroMegas	el
dc.subject	Νετρόνια	el
dc.subject	Fission	en
dc.subject	Cross section	en
dc.subject	Thorium-232	en
dc.subject	MicroMegas detectors	en
dc.subject	Neutrons	en
dc.title	Μέτρηση ενεργού διατομής αντίδρασης σχάσης 232Th(n,f) με ανιχνευτές MicroMegas	el
dc.title	Measurement of the fission cross section of the 232Th(n,f) reaction using MicroMegas detectors	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πυρηνική Φυσική	el
heal.classification	Nuclear Physics	en
heal.classification	Πειραματική Πυρηνική Φυσική	el
heal.classification	Experimental Nuclear Physics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-05
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως σκοπό τον πειραματικό προσδιορισμό της ενεργού διατομής της αντίδρασης σχάσης 232Th(n,f) με χρήση ανιχνευτών αερίου MicroMegas, σε ενέργειες νετρονίων En = 7.2, 8.4 και 9.9 MeV. Οι μετρήσεις του πειράματος έλαβαν χώρα στον επιταχυντή Tandem Van de Graaff στο Ινστιτούτο Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής (ΙΠΣΦ) του ΕΚΕΦΕ “Δημόκριτος” τον Απρίλιο του 2019. Για την παραγωγή νετρονίων έγινε χρήση της αντίδρασης 2H(d,n)3He (Q-value = 3.27 MeV), επιταχύνοντας δευτέρια με ενέργειες Ed = 4.3, 5.5 και 7.0 MeV. Η δέσμη νετρονίων προσέκρουσε στον πειραματικό θάλαμο, ο οποίος περιλαμβάνει τη συστοιχία των στόχων των ακτινίδων καθώς και των ανιχνευτών MicroMegas σε συνεχή και σταθερή ροή αέριου μείγματος Ar : CO2 (90 : 10). Η ανίχνευση των θραυσμάτων σχάσης που παρήχθησαν από τις ακτινίδες ήταν δυνατή μέσω των ανιχνευτών MicroMegas και για το λόγο αυτό οι ανιχνευτές μελετήθηκαν ως προς την ενίσχυση και τη διαπερατότητά τους. Η περιγραφή της νετρονικής ροής προέκυψε μέσω Monte Carlo προσομοιώσεων συνδυάζοντας τους κώδικες NeuSDesc και MCNP6.1. Από τις προσομοιώσεις συνυπολογίστηκαν ο ενεργειακός και χωρικός διασκεδασμός των δευτερίων καθώς και η συνεισφορά χαμηλοενεργειακών νετρονίων λόγω ανταγωνιστικών αντιδράσεων και σκεδάσεων εντός του πειραματικού χώρου. Από το σύνολο των καταγεγραμμένων γεγονότων σχάσης, με την εφαρμογή κατάλληλων διορθώσεων, προσδιορίστηκε η τιμή της ενεργού διατομής σχάσης του 232Th σε σχέση με στόχους αναφοράς 235U και 238U. Τέλος, λόγω της ύπαρξης παρασιτικών νετρονίων χαμηλότερων ενεργειών που υπέδειξαν τα πειραματικά αποτελέσματα, πραγματοποιήθηκε θεωρητική μελέτη των αντιδράσεων παραγωγής νετρονίων που ενδέχεται να συμβάλλουν στα παρασιτικά νετρόνια της δέσμης. Συγκεκριμένα περιγράφηκαν οι κατανομές των νετρονικών ροών που προκύπτουν από τις αντιδράσεις 16O(d,n), 12C(d,n) και X(d,np)X σε μεσοβαρείς πυρήνες Χ και εφαρμόστηκαν στην πειραματική νετρονική ροή.	el
heal.abstract	In the present work, the measurement of the 232Th(n,f) fission cross section was performed, using MicroMegas detectors, for incident neutron energies En = 7.2, 8.4 and 9.9 MeV. The measurement took place at the 5.5 MV Tandem Van de Graaff accelerator of the Institute of Nuclear and Particle Physics of NCSR ’Demokritos’, in April 2019. The neutron beams were produced via the 2H(d,n)2He reaction (Q-value = 3.27 MeV), by accelerating deuteron beams at energies of Ed = 4.3, 5.5 and 7.0 MeV. The produced neutron beams were intercepted by the experimental chamber that contained the actinide samples and MicroMegas detectors assembly in a constant flow of gas mixture of Ar : CO2 (90 : 10). The detection of the fission fragments produced by the actinide samples was possible via the MicroMegas detectors and hence, the detectors’ transparency and gain were examined. The flux of the produced neutrons was simulated via Monte Carlo simulations, utilizing the NeuSDesc and MCNP6.1 codes. Through those simulations, the energy and angular distribution of the deuteron beams was taken into account, as well as the contribution of low energy neutrons produced via opposing reactions, and scattered neutrons within the experimental hall area. The neutron induced fission cross section was measured by the total yield of fission fragments recorded by the detectors, relative to 238U and 235U reference targets. Due to the existence of low energy parasitic neutrons indicated by the experimental results, a theoretical investigation was performed on the neutron producing reactions that can take place in the experimental area and are able to contribute to the parasitic neutron beam. Specifically, the neutron flux energy distribution was described, for neutrons occurring through the 16O(d,n), 12C(d,n) reactions, as well as the X(d,np)X reaction on medium weight X nuclei.	en
heal.advisorName	Κόκκορης, Μιχαήλ	el
heal.advisorName	Kokkoris, Michael	en
heal.committeeMemberName	Κόκκορης, Μιχαήλ	el
heal.committeeMemberName	Λαγογιάννης, Αναστάσιος	el
heal.committeeMemberName	Αξιώτης, Μιχαήλ	el
heal.committeeMemberName	Kokkoris, Michael	en
heal.committeeMemberName	Lagoyannis, Anastasios	en
heal.committeeMemberName	Axiotis, Michael	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	60 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false