'

ПОИСК КОРОТКОЖИВУЩИХ ИЗОМЕРОВ НА ПУЧКЕ КАСКАДНЫХ НЕЙТРОНОВ РАДЭКС ИЯИ РАН [Проект]

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

ПОИСК КОРОТКОЖИВУЩИХ ИЗОМЕРОВ НА ПУЧКЕ КАСКАДНЫХ НЕЙТРОНОВ РАДЭКС ИЯИ РАН [Проект] Скоркин В.М. Во время этого доклада может возникнуть дискуссия с предложениями конкретных действий. Используйте PowerPoint для записи предложений по ходу обсуждения: Во время демонстрации щелкните правой кнопкой мыши Выберите Записная книжка Выберите вкладку Действия Вводите замечания по мере поступления Нажмите кнопку ОК по завершении доклада В результате в конец презентации автоматически будет добавлен слайд Действия со списком внесенных предложений.


Слайд 1

Поиск изомерных состояний радионуклидов с T1/2 ? 0.2 мкс – 1с Предлагается провести поиск возбуждения и распада изомеров в реакции перезарядки по регистрации заряженных частиц и ? -квантов на пучке нейтронов с Tn >10 МэВ. Измерение предполагается провести во 2-ой экспериментальной зоне на 22 м пролётной базе горизонтального канала нейтронного время-пролётного спектрометра.


Слайд 2

Возможное значение исследования Изомерные состояния важны для исследования эффектов нарушения P- инвариантности в ядерных переходах [1], происхождение элементов [2], для исследования кооперативного гамма-излучения [3], трансмутации ядер [4] и управления ядерным распадом [5]. В реакции с возбуждением изомеров может быть исследованы механизмы ядерных реакций и поверхностная кластеризация деформированных нестабильных ядер.


Слайд 3

Каскадные нейтроны (Tn >10 МэВ) из вольфрамовой мишени сквозной ловушки установки РАДЭКС E,MeV F,n/sec 15 2.83E+12 30 2.85E+12 50 1.71E+12 70 1.29E+12 90 1.06E+12 110 9.31E+11 130 8.57E+11 150 8.28E+11 170 7.84E+11 190 8.09E+11 210 7.15E+11 230 6.97E+11 250 6.11E+11 270 4.29E+11 290 1.15E+11 sum 1.65E+13 Рис. 1. Спектр нейтронов из вольфрамовой мишени толщиной 7 см в направлении вперед , в телесный угол 0.314 стерадиан. шаг по энергии – 20 МэВ


Слайд 4

В макс. энергетического спектра при Tn ??10-50 МэВ вылетают вперёд 45% всех каскадных нейтронов. cos(tet) n/sec/ster 1 5.26E+13 0.95 4.36E+13 0.9 3.84E+13 0.85 3.44E+13 0.8 3.04E+13 0.75 2.68E+13 0.7 2.40E+13 0.65 2.05E+13 0.6 1.79E+13 0.55 1.50E+13 0.5 1.26E+13 0.45 1.02E+13 0.4 8.43E+12 0.35 6.55E+12 0.3 4.39E+12 0.25 2.97E+12 0.2 2.13E+12 0.15 1.10E+12 0.1 5.75E+11 Рис. 2. Угловое распределение нейтронов при 0.05 1.59E+11 параметрах пучка протонов с Tp =300 МэВ и Iср=100 мкА. шаг по косинусу угла – 0.05.


Слайд 5

Экспериментальные условия Плотность потока каскадных нейтронов на образец можно оценить из углового распределения:   Фбн ? 0.45 ? 5.26E+13 ? (1/2200)2 ? 5?106 н/c/см2 В качестве детекторов предлагается использовать пластмассовые сцинтилляторы или кремниевые – ?Е- детекторы (толщиной < 0.1мм) для выработки временного сигнала) и Е- детекторы для измерения энергии заряженных частиц. Гамма-кванты могут быть зарегистрированы NaI-детектором. Синхроимпульс с ускорителя запускает электронику для регистрации заряженной частицы (p, t, ? ) из реакции перезарядки ( и предполагаемое образование изомера) и с задержкой, равной длительности импульса протонов запускает электронику для регистрации заряженной частицы (? - , ? + ) или ? -кванта (от распада изомера) По спектру с ВЦП можно определить период полураспада изомера


Слайд 6

Макет экспериментальной установки   n   Камера      ? – детекторы p – детекторы     Образец Если регистрировать электроны с энергией около 1 МэВ и протоны с Тp ? 5 МэВ, то толщина образца должна быть ? 0.1 мм (Энергия разрешённых ? - переходов с T1/2 ? 10 с в средних ядрах Е? ? 2-3 МэВ ) Соответственно масса образца в виде пластины 5?10?0.01 см3 на канале ?5 см составит mSn ?3 г. (для олова)


Слайд 7

Схема образования из нуклида (A, Z) ? - активного изомера радионуклида (A, Z-1)m в реакции перезарядки (A, Z) + n ? (A, Z-1)m + p ? ? ? ??-----? - ---? ?----?? ? ? ??-----? - ---- (A, Z-1) Изомер (A, Z-1)m может, испустив ?- квант перейти в основное состояние радионуклида (A, Z-1), а может, испытав ? - - распад превратиться в нуклид (A, Z) Сечение реакции перезарядки ?(n,p) при Тn ?10 МэВ может быть 10 –100 мбн


Слайд 8

Пример образования изомеров в реакция 122Sn (n,p) 122mIn   10.8 c 122m1In------------? ? - ? 10.3 c 122m2In---------? ? ? ? ? ? 1.5 c 122In ----? 122Sn T1/2 ? -


Слайд 9

Оценка скорости счёта ? - распада изомера Число ядер 122Sn в образце mSn ?3 г. равно N122Sn = 3.5 ?1/122 ? 0.63?1024 ? 2 ? 1022 Скорость образования 122mIn при ?(n,p)=10 мбн может составить   NIn = N122Sn ? ?(n,p) ? Фбн = 2 ?1022 ? 10-26 ? 5?106 ?1000 c-1 При эффект. ? - детект. 5% между импульсами протонного пучка с f=1 Гц , Iср= 100мкА, ?=1 мкс, можно регистрировать 50 им. с-1 от ? – - распада изомера  При токе Iср= 10мкА соответственно 5 с-1 Фон будет определяться случайными совпадениями от регистрации медленных нейтронов и составит 10-2c-1


Слайд 10

Оценка скорости счёта (p? –)- событий при Iср= 10мкА При эффект. p- детект. 5% параметрах протонного пучка f=1 Гц , Iср= 10мкА, ?=0.2 мкс, можно регистрировать ? 0.3 им. с-1 от ? – - распада изомера в совпадении с регистрацией протона  Фон при этом будет определяться случайными совпадениями от регистрации медленных нейтронов при четырёхкратном отборе событий с временным разрешением несколько нсек и составит ? 10-4c-1 При регистрации ?- квантов можно определить вероятность перехода изомера в основное состояние радионуклида


Слайд 11

ЛИТЕРАТУРА 1. С.Д. Кургалин, И.С. Окунев, Т.В. Чувильская, Ю.М. Чувильский. Тезисы Докл. 53 Межд. Совещ. по ядер. спектр. и струк. ат. ядра. СПб. 2003. с. 198. 2.    В.С. Ольховский. Изв.АН СССР, сер. физ. 54, 988 (1990). 3.     Г.А. Скоробогатов, Б.Э. Дзевицкий, С.В. Ерёмин. Тезисы Докл. 53 Межд. Совещ. по ядер. спектр. и струк. ат. ядра. СПб. 2003. с. 250. 4.      Бутцев В.С., Бутцева Г.Л., Зулькарнеев Р.Я., Патент на изобретение к 2169405, 20 июня 2001 г., Москва. С.К.Годовиков, С.М. Никитин. Изв. РАН, сер. физ. 67, №7 (2003).


×

HTML:





Ссылка: