Révay Zsolt, Belgya Tamás, Molnár Gábor Richard B. Firestone

Az előadások a következő témára: "Révay Zsolt, Belgya Tamás, Molnár Gábor Richard B. Firestone"— Előadás másolata:

1 Könnyű elemek neutronbefogási hatáskeresztmetszetének meghatározása PGAA-val
Révay Zsolt, Belgya Tamás, Molnár Gábor Richard B. Firestone Richard M. Lindstrom Izotópkutató Intézet Lawrence Berkeley National Laboratory National Institute of Standards and Technology

2 Sugárzásos neutronbefogás
Neutronbefogás valószínűsége neutronbefogási hatáskeresztmetszet: σ Adott energiájú gamma-foton emissziójának valószínűsége neutron befogás hatására parciális gamma-keltési hatáskeresztmetszet: σγ σγ = Pγ θ σ

3 Sugárzásos neutronbefogás
H, D 6Li, 7Li, 12C 16O σ =∑ Eγ /Sn σγ

4 Neutronbefogási hatáskeresztmetszet meghatározása
Az abszorbeált neutronok számának meghatározása, nem mérhető közvetlenül Következtetés a hiányzó neutronok számából transzmissziós mérés reaktor reaktivitásának „elállítása”

5 Hibalehetőségek neutronszórás hatása (különösen, ha σscat > σ)
szennyezők hatása (különösen, ha σpoll > σ) kis különbségek mérése pontatlan Szisztematikus hibák várhatók a kis hatáskeresztmetszetű (elsősorban könnyű) elemek, nuklidok esetében

6 Parciális hatáskeresztmetszet meghatározása
közvetlenül mérhető A /t = n σγ Φ ε A /t – csúcs beütésszáma n – adott atom darabszáma σγ – parciális hatáskeresztmetszet Φ – neutronfluxus ε – detektor hatásfoka befogási hatáskeresztmetszet meghatározása összegzéssel

7 Standardizálás standardizálás alapja PGAA-ban 1H: 0,3326±0,0007 barn

8 Ellenőrzési lehetőség
Hibalehetőségek Nívóséma pontatlan ismerete pontatlan hatásfok-korrekció Ellenőrzési lehetőség σγ-k összehasonlítása a különböző ágak mentén ellenőrzi a hatásfokot

9 Mérések Budapest PGAA berendezés NIST PGAA hidegneutron-nyaláb
5*107 cm-2 s-1 Compton-elnyomásos HPGe-detektor NIST PGAA 2*109 cm-2 s-1

10 Budapesti PGAA berendezés

11 NIST hidegneutronos PGAA ber.

12 Minták D2O + H2O sorozat melamin, polietilén, karbamid-D
piridin, NH4NO3 relatív standardizálás minden lehetséges elempár között: H, D, C, N, O

13 Eredmények Elem Irodalmi adat Budapest 1999 Bp-NIST 2004 H 0,3326(7)
standard D 0,000519(7) 0,000490(10) 0,000497(13) C 0,00351(5) 0,00376(2) (7) N 0.0795(14) 0.0792 O 0,000190(19) 0,000180(15) 0,000148(3)

14 Eredmények ellenőrzése
kereszt-ellenőrzés elemek között H, N → O H, C, N → O H, C → D ágarányok (emissziós valószínűségek) egyezése

15 Eredmények hasznosíthatósága
Nukleáris adatok pontosítása Pontosabb PGAA analízis Reaktor-számítások pontosítása Sudbury neutrínó kísérlet számításainak pontosítása

16 Eddig ez hogy nem derült ki?
A szennyezők okozta szisztematikus hiba D2O: 100 ppm H2O → 7,4 % látszólagos növekedés C: 100 ppm N → 3,8 % látszólagos növekedés C: 1 ppm Cd → 7,0 % látszólagos növekedés Más (n,γ) mérések (JAERI, Japán), eleinte cáfolták, most már megerősítik a mi méréseinket

17 Tervek Be, 6Li, 7Li, 10B, 11B, 13C, ..., Pb, Bi ellenőrzés reaktorfizikusok segítségével