Medición de la sección eficaz de activación del Mn-56 y Ti-51 con relación a la reacción nuclear de Al-27(n,p)Mg-27

Abstract

En el presente trabajo se realizaron mediciones de las secciones eficaces de activación de las reacciones nucleares Fe-56(n,p)Mn-56 y V-51(n,p)Ti-51, utilizando el método nuclear de activación o método de razón de actividades con relación a la reacción nuclear de Al-27 (n,p)Mg-27, para dos direcciones de dispersión (ϴ = 0° y 60°) de los neutrones producidos en la reacción nuclear H-3(d,n)He-4, de energías (En= 14,76 ± 0,13) MeV y En= 14,41 ± 0.10 MeV), respectivamente y las actividades de los núclidos producto de la reacción fueron medidas con un detector de germanio hiperpuro (HPGe). Previamente a la medición de las secciones eficaces de activación, determinamos experimentalmente las energías de los neutrones en la reacción D+T, como función de la energía de los deuterones (Ed) y del ángulo de emisión (ϴ), utilizando el método de activación de hojuelas de circonio (Zr) y niobio (Nb); basados en los trabajos desarrollados por Lewis y Csikai presentados por el IAEA con motivo del Interregional Project TC/INT/1/039/29-07-88/ on “Nuclear Measurement Techniques”. Para medir la energía de los neutrones y la dispersión en el generador de neutrones de 14 MeV fue necesario determinar: a) Una buena geometría de irradiación (fuente-muestra). b) Focalización o centrado del haz de deuterones (D+) en el blanco –TIT- (para ello se utilizó el método de activación de hojuelas de cobre, obteniéndose un buen centrado del haz) y c) Un sistema adecuado de medición de actividades de núclidos producto de la reacción. Finalmente, preparamos el sistema de irradiación con blanco grueso tritiado francés de código TIT-4B de ≅ 4 a 5 Ci de actividad, de espesor ≅ 400 µg/cm2, con un área activa de 30 mm de diámetro con un soporte (backing) de 1 mm de espesor. Adicionalmente, se calibró un detector de neutrones de trifloruro de boro (BF3), acoplado al MCA en modo multiscaling para el monitoreo del flujo de neutrones durante el período de irradiación.

In the present work, measurements were made of the activation sections of the nuclear reactions Fe-56(n,p)Mn-56 and V-51(n,p)Ti-51, using the nuclear activation method or activity ratio method in relation to the nuclear reaction of Al-27(n,p)Mg-27, for two directions of dispersion (Θ = 0° and 60°) of the neutrons produced in the nuclear reaction H-3(d,n)He-4, of energies (En = 14.76 ± 0.13) MeV and En = 14.41 ± 0.10 MeV), respectively, and the activities of the nuclides product of the reaction were measured with a hyperpure germanium detector (HPGe). Prior to the measurement of the activation sections, we experimentally determined the neutron energies in the D+T reaction, as a function of the energy of the deuterons (Ed) and the emission angle (Θ), using the activation method of zirconium flakes (Zr) and niobium (Nb), based on the work developed by Lewis and Csikai presented by the IAEA on the occasion of the Interregional Project TC/INT/1/039/29-07-88/ on "Nuclear Measurement Techniques". To measure the energy of the neutrons and the dispersion in the neutron generator of 14 MeV, it was necessary to determine: a) A good irradiation geometry (source-sample). b) Focusing or focusing of the beam of deuterons (D+) on the target -TIT- (for this the method of activating copper flakes was used, obtaining a good centering of the beam) and c) An adequate system for measuring nuclide activities product of the reaction. Finally, we prepared the irradiation system with French tritiated coarse white of TIT-4B code from ≅ 4 to 5 Ci of activity, of thickness ≅ 400 μg/cm2, with an active area of 30 mm in diameter with a support (backing) of 1 mm in thickness. Additionally, a neutron detector of boron trifluoride (BF3) was calibrated, coupled to the MCA in multiscaling mode for monitoring the neutron flux during the irradiation period.