Μελέτη της ενεργού διατομής των αντιδράσεων 133^(p,γ)134^Ba και 127^I(p,γ)128^Xe

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη της ενεργού διατομής των αντιδράσεων 133Cs(p,γ)134Ba και 127I(p,γ)128Xe. Ο προσδιορισμός της ενεργού διατομής πειραματικά πραγματοποιηθήκε σε ενέργειες 4-6 MeV στο εργαστήριο του επιταχυντή TANDEM του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε «Δημόκριτος». Για τις πειραματικές μετρήσεις χρησιμοποιήθηκε ανιχνευτής HPGe απόδοσης 50% και λεπτός στόχος Ιωδιούχου Καισίου (CsI) σε παχύ υπόστρωμα Τανταλίου. Το πάχος του στόχου προσδιορίσθηκε πειραματικά με τη μέθοδο Rutherford Back Scattering (RBS) με χρήση δέσμης δευτερίων 2 MeV. Στις ενέργειες 4-6 MeV, οι παραπάνω αντιδράσεις σύλληψης (p,γ) αναμένεται να πραγματοποιούνται με τον μηχανισμό του σύνθετου πυρήνα. Πράγματι,τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίθηκαν με τις θεωρητικές προβλέψεις του στατιστικού προτύπου Hauser Feshbach και βρέθηκαν σε ικανοποιητική συμφωνία. Για τους υπολογισμούς χρησιμοποιήθηκε ο κώδικας TALYS που περιγράφει τη δημιουργία και την αποδιέγερση του σύνθετου πυρήνα που παράγεται από την υπό μελέτη αντίδραση, μέσω του στατιστικού προτύπου.

This aim of this thesis is the study of the nuclear cross section of the 133Cs(p,γ)134Ba and 127I(p,γ)128Xe nuclear reactions. The experimental determination of the nuclear cross sections took place in the 4-6MeV range of energies of the TANDEM accelerator in the N.C.S.R Dimokritos. For the experimental data collection, a 50% efficiency HPGe detector was used along with a Caesium Iodine (CsI) target on a thick Tantalum substrate. The thickness of the target was experimentally determined with the Rutherford Back Scattering method (RBS), using a 2MeV deuteron beam. In the energy range of 4-6MeV, the capture reactions (p,γ) are expected to take place due to the Compound-Nucleus mechanism. Indeed, the experimental results were compared to the theoretical predictions of the statistical Hauser Feshbach approach and were found to be in good agreement. For the calculations, the TALYS code was used. The TALYS code describes the formation and the decay of the compound nucleus that takes place in the nuclear reaction under consideration, in the framework of the statistical model.