Nem 1/v-s atommagok hatáskeresztmetszetének számítása hidegneutron-nyalábos mérésekben
A magreakciók, köztük a maghasadás valószínűségének egyik fontos jellemzője egy adott atommag hatáskeresztmetszete különböző energiákon. A termikus és alacsonyabb neutron energiákon sok esetben elmondható, hogy ez fordítottan arányos a reakcióban részt vevő neutron sebességével, ezeket hívjuk úgynevezett 1/v-s atommagoknak. Egyes, főként a közepesen nehéz vagy nehéz atommagoknál, ahol a neutron rezonanciák sűrűsége nagy, viszont eltérések jelenhetnek meg az 1/v-s alakhoz képest, amelyet figyelmen kívül hagyva hibás eredményt kapunk a hatáskeresztmetszet számítások elvégzésekor. Emiatt a nem 1/v-s atommagok hatáskeresztmetszet adatainak pontosítása kiemelt fontosságú feladat.
A sugárzásos neutronbefogási hatáskeresztmetszetek meghatározása 1/v-s atommagok esetében a reakció gyakoriság mérésével a neutron fluxus ismerete nélkül lehetséges. Ebben az esetben a hatáskeresztmetszetet tetszőleges energián megadhatjuk az úgynevezett komparátor módszer segítségével, mindaddig, amíg a neutron nyaláb energia eloszlása a befogási hatáskeresztmetszet 1/v-s tartományban van [1]. Nem 1/v-s atommagoknál a módszer nem ad helyes eredményt ezért a számítási eljárás módosításra szorul [2].
TDK dolgozatom célja, egy olyan lehetőleg analitikus korrekciós eljárás kidolgozása, amellyel a Budapesti Kutatóreaktornál az 1/v-s feltételezéssel meghatározott neutronbefogási hatáskeresztmetszetek átszámolhatók, amennyiben a hatáskeresztmetszetük nem 1/v-s függést mutat. Ezáltal a módszer nem lesz független más un. differenciális mérésektől, amelyek megadják a hatáskeresztmetszet alakját, de alkalmas lehet azok ellenőrzésére, mint integrális adat. Először pár nem 1/v-s atommag korrekciós faktorát számítom ki az 1/v-s esethez képest elhanyagolható önabszorpció esetére, azaz vékony mintákra, majd önabszorpciótól való függést is figyelembe véve kiszámítjuk ezt a faktort egy jól jellemzett vastagságú mintára. Az így nyert adatok bekerülhetnek a nukleáris adatbázisokba és felhasználhatók lesznek, mint integrális viszonyítási alap. Az eljárás különösen fontos az úgynevezett negatív rezonanciák jelenlétének kimutatásánál és alakjának jellemzésénél, de jól használható a kötési energiához közeli neutron rezonanciák alakjának ellenőrzésére is.
Irodalom:
[1] T Belgya, Z Kis, and L Szentmiklósi, Nuclear Data Sheets 119 (2014) 419–421
[2] G Zerovnik, B Becker, T Belgya et al. Systematic effects on cross-section data derived from reaction rates at a cold neutron beam. NIM A 799 (2015) 29-36
szerző
-
Tóth Zsófia
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Belgya Tamás
Igazgató, MTA EK Energia- és Könyezetbiztonsági Intézet (külső) -
Dr. Kis Dániel Péter
egyetemi docens, Atomenergetika Tanszék
