Установка для измерения выходов изотопа 17N и запаздывающих нейтронов в реакциях под действием протонов с энергией 1 ГэВ

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Описан метод и созданная на его основе установка, с использованием которой были проведены измерения сечений образования ядер-предшественников запаздывающих нейтронов 9Li, 16C и 17N и фракционные выходы запаздывающих нейтронов при взаимодействии релятивистских протонов с энергией 1 ГэВ с ядрами мишеней с массовыми числами в диапазоне от 12 до 238. Измерения были проведены на синхроциклотроне ПИЯФ, г. Гатчина. В качестве иллюстрации приведены результаты измерений сечения генерации ядер 17N в зависимости от массы ядра мишени, а также данные по фракционным выходам запаздывающих нейтронов при взаимодействии релятивистских протонов с ядрами 238U.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. С. Егоров

Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского Государственного научного центра Российской Федерации

Author for correspondence.
Email: egorov@ippe.ru
Russian Federation, Обнинск

В. М. Пиксайкин

Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского Государственного научного центра Российской Федерации

Email: piksa@ippe.ru
Russian Federation, Обнинск

А. А. Говердовский

Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского Государственного научного центра Российской Федерации

Email: egorov@ippe.ru
Russian Federation, Обнинск

В. Ф. Митрофанов

Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского Государственного научного центра Российской Федерации

Email: egorov@ippe.ru
Russian Federation, Обнинск

К. В. Митрофанов

Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского Государственного научного центра Российской Федерации

Email: egorov@ippe.ru
Russian Federation, Обнинск

Д. Е. Гремячкин

Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского Государственного научного центра Российской Федерации

Email: dgremyachkin@ippe.ru
Russian Federation, Обнинск

References

  1. Dostrovsky I., Davis R.Jr., Poskanzer A.M., Reeder P.L. // Phys. Rev. 1965. V. 139. P. 1513. https://doi.org/10.1103/PhysRev.139.B1513
  2. Bernas M., Armbruster P., Benlliure J., Boudard A., Casarejos E., Czajkowski S., Enqvist T., Legrain R., Leray S., Mustapha B., Napolitani P., Pereira J., Rejmund F., Ricciardi M.-V., Schmidt K.-H., Stéphan C., Taieb J., Tassan-Got L., Volant C. // Nucl. Phys. A. 2003. V. 725. P. 213. https://doi.org/10.1016/S0375-9474(03)01576-8
  3. Roshchenko V.A., Piksaikin V.M., Isaev S.G., Goverdovski A.A. // Phys. Rev. C. 2006. V. 74. P. 014607. https://doi.org/10.1103/PhysRevC.74.014607
  4. NUDAT 2.8. URL: https://www.nndc.bnl.gov/nudat2/
  5. Пиксайкин В.М., Семенова Н.Н., Мильшин В.И., Рощенко В.А., Королев Г.Г. // ПТЭ. 2006. № 6. С. 29.
  6. Cumming J.B., Hudis J., Poskanzer A.M., Kaufman S. // Phys. Rev. 1962. V. 128. P. 2392. https://doi.org/10.1103/PhysRev.128.2392
  7. National Instruments. URL: http://www.ni.com/
  8. Пиксайкин В.М., Рощенко В.А., Королев Г.Г. // ПТЭ. 2006. № 6. C. 43.
  9. Piksaikin V.M., Kazakov L.E., Isaev S.G., Tarasko M.Z., Roshchenko V.A., Tertytchnyi R.G., Spriggs G.D., Campbell J.M. // Prog. Nucl. Energy. 2002. V. 41. № 1–4. P. 203. https://doi.org/10.1016/S0149-1970(02)00012-4
  10. Egorov A.S., Piksaikin V.M., Goverdovski A.A., Gremyachkin D.E., Mitrofanov K.V, Mitrofanov V.F., Samylin B.F., Vaishnene L.A., Moroz F.V., Vorobyev A.S., Shcherbakov O.A. // Prog. Nucl. Energy. 2017. V. 97. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2017.01.002
  11. Spriggs G.D., Campbell J.M., Piksaikin V.M. // Prog. Nucl. Energy. 2002. V. 41. № 1–4. P. 223. http://dx.doi.org/10.1016/S0149-1970(02)00013-6
  12. Eepin G.R., Wimett T.F., Zeigler R.K. // J. Nuclear Energy. 1957. V. 6. P. 1044. https://doi.org/10.1103/PhysRev.107.1044

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Time profile of the proton beam measured by recording the secondary radiation - instantaneous neutrons from the reaction (p, xn). The mode of formation of pulses with a width of 8 ms is shown. The channel price of the pulse time analyser is equal to 0.1 ms. The loading of the neutron detector was about 4 × 105 impulses per second

Download (143KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Principle scheme of the experimental setup: 1 - target-sample, 2 - accelerator ion conduit, 3 - 3He-neutron spectrometer, 4 - sample position sensor, 5 - neutron detector, 6 - pneumatic conduit, 7 - detector protection, 8 - sample position alignment system, 9 - proton beam profile films, PU - preamplifier, U - amplifier, D - discriminator, ∑ - pulse combiner, KL1 and KL2 - solenoid valves, HV - high voltage block, PXI-1042 - crate-chassis, PXI-8104 - controller, PXI-6602 - timer-counter, PXI-6251 - multifunctional high-speed data acquisition and processing system

Download (351KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Neutron detector: left - detector configuration used in the experiment with a stationary sample; right - detector configuration used in the experiment with the use of a pneumatic sample transport system

Download (92KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Fragment of the time distribution of pulses from the counting channel neutron detector, including the irradiation time of the sample and measurements of the delayed neutron activity decay curve in the study of F and 18O nuclei. The irradiation time for fluoroplastic (-C2F4-)n and water targets enriched with 18O isotope (upper and middle graphs) is 10 s, and the measurement time is 40 s. The sample irradiation time in the lower graph is 0.5 s, and the induced activity measurement time is 30 s. The width of the time channel of the analyser in both cases is equal to 0.0001 s

Download (274KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Neutron amplitude distributions measured with the 3He spectrometer during the irradiation session of 238U, 18O-enriched water, and Al target samples. The channel width is equal to 0.01 V

Download (150KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Neutron activity decay curves at interaction of protons with samples H218O, (-C2F4-)n, W, Si, S. The irradiation time is 10 s. The channel width of the analyser is 0.02 s. The blue circles show the neutron background obtained under identical experimental conditions, but without the target sample

Download (519KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Neutron activity decay curves during the interaction of protons with 238U nuclei. Upper figure: irradiation time is 180 s, analyser channel width is 0.1 s. Lower figure: irradiation time is 15 s, analyser channel width is 0.1 s

Download (128KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Results of estimation of time parameters of delayed neutrons. Dots are experimental data. Curves are obtained as a result of estimation of time parameters of delayed neutrons [10]

Download (187KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences