Функции возбуждения некоторых высокопороговых реакций активации быстрыми нейтронами в энергетическом диапазоне 3-55 МЭВ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

РГЗ од

Г •' • ■ АКАДЕШЯ НАУК УКИЕШ

институт ядерных есследовапзи

На правах рукописп

ВАСИЛЬЕВ! Едена ГесргтаЕна

функции возбуцденпя некоторых ЕЫСОХОПОРОГОЕЫХ ремщ2я

лнтавАцки быстрее нептрснд?,я вэншешчкскоу

ДИШВСЗЗ 3 - 55 ИЗВ.

Специальность: 01.04.16. - физика ядра и элементарных частиц.

Автореферат Диссертация на соискание ученой степени кандидата фззшсо - математических наук.

КИЕВ- - 1933

Работа выполнена в Институте ядерных исследований АН Украины

Научные руководители: кандидат физикч-математических наук, заведующий лабораторией КОЛОТЫЙ Владимир Васильевич

кандидат $изико-математичаских наук,

заведувдий отделом

ПАСЕЧНИК Владимир Митрофанович

Официальные ошоненты: доктор физико-математических наук, профессор

ТОКАРЕВСКЛИ Владимир Васильевич

кандидат физико-математических наук, ВОИТОВ Александр Иванович

Ведущая организация: Научно-исследовательский испытательный центр радиационной безопасности космических объектов, г. Москва

Защита состоится " ¿Ъ_" Д 199 Л г. в 141В часов

на заседании специализированного совета Д.016.03.01 при Институте ядерных исследований АН Украины по адресу: г.Киев, пр.Науки, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЯИ АН Украины.

Автореферат разослан " 2Ъ " у 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Развитие атомной энергетики, повышение

оэ безопасности, использование методов ядерной фкзшй! при решении прикладных физических п технологических задач предъявляя! определенные тресЗования к объему п качеству . ядерных денных, характеризующих взаимодействие нейтронов .с ядрами.

Несмотря на огромный прогресс, достигнутой, в исслздовшгги сечений реакций, пызаваеюсс нейтронами, рассогласование дифференциальных данных остается значительным, осабанно в области 'анергий нейтронов выше 20 МэВ. Экспериментально данные в этой энергетической области немногочисленны, а во миги случаи прзсто отсутствует. Это делает актуальным испрльзозепиз циклотрона У -240 ИЯИ АН Украины в качестве нейтронного источника для получения информации по функциям возбуждения нейтронных реакций.

Создание библиотек (файлов) оцененных данных для нейтронных измерений требует оценки значительных • объемов -экспериментальной информации, анализа и отбраковки данных. Любая оценка содержит элементы субъективизма. Это приводит к существенному различии данных в различных библиотеках. Следовательно, необходим объективный критерий оценки достоверности экспериментальных данных. Такой критерий вытекает из сущности нейтронно актпвационного метода как,- интегрального (по энергии) метода измерений. Важнейшим требованием к дифференциальным данным является ' их согласованность с результатами интегральных экспериментов, выполненных в нейтронных полях о достоверно известными пространственно - энергетическими характеристиками.

Цель работы: - разработка автоматизированной системы измерения скоростей реакций'активации;

- определение пространственно - энергетических характеристик нейтронных полей, в которых выполнялись исследования;

- проведение интегральных испытаний исследуемых функций возбуждения реакций активации для оценки достоверности дифференциальных данных по сечениям;

- разработка методики восстановления нейтронных сечений по результатам измерений скоростей пороговых реакций вктивации;

- восстановление функций возбуждения исследуемых высо-копорогошх рэвкций активации в диапазоне анергий нейтронов 3 -55 ЫэВ.

Научная но'зизна заключается в том, что впервые интегральный по сути нейтронно - активационвый метод использован для получения дифференциальных данных по функциям возбуждения реакций активации в широком диапазона анергий нейтронов. Разработана методика восстановления впвргвтическпх вависшостей сечений в диапазоне внергий нейтронов 3 - Б5 МаВ по измеренным скоростям рэ акций активации; создана система определения скоростей реакций, которая позволяет полностью автоматизировать ряд последовательных этапов обработки экспериментальной информации, полученной методом активации пороговых детекторов; показана возкопность использования нейтронных полой из реакций гБс(с1,п)10в при \ - 30, 40, 50 МэВ п °Е2(р,п)вб при ер = 50 МэВ для интегральных испытаний сечений к корректировки функций ■ возбуждения пороговых реакций активации; разработана методика проведения интегральных испытаний дифференциальных данных по функциям возбувдения реакций активации в нейтронных полях с известными пространственно - енергетичвскими характеристиками; впервые испытаны дифференциальные данные сечений реакций во2г(п>р)ет",1У, взнъ(п,сОВОпгг, гоэТ1(п,2п)гэ2Т1,

"^(п.гп)8^, гзНа(п,2п)»Ка, свСо(п,Зп),"Со, «"гг (п,3п)в"2г1 гозТ1(п,Зп)го1Т1; показана необходимость корректировки функций возбуждение следущих реакций: *7т1(п,р)47Бо, ' "а1-т1(п,х)47Бо, во2г(п,р)«,ту, вэнъ (п,а)вотУ, *оэт1(п,2п)го2а;1, «"ЧИСп.гп^м, ввУ(п,2п)в|'У> гяНа(п,2п)г2Ка, ввСо(п,Зп)»7Со, ®°гг(п,3п)вэ2г, гозТ1(п,Зп)го'Т1, 1В7Аи(п,4п)1В4Аи; впершэ получены дифференциальные данные по функциям возбуждения реакций активации ™1'Т1(п,х)47Зо, во2г(п,р)вотУ, взНЬ(п,а)в<"ггГ, гозТ1(п,2п)гогТ1, стНа(п,2п)стН1, в®У(п,2п)ввУ, гзНа(п,2п)ггНа, №Со(п,Зп)стСо, рогг(п,Зп)вв2р, 2азТ1(п,Зп)г01Т1, 1етАи(п,4п)194Аи в диапазоне анергий нейтронов Еыше 28 МэВ.

Практическая значимость. Использование полученных функций возбувдения для дозиметрического обеспечения нейтронных измерений при решении прикладных физических и технологических задач повышает достоверность определения пространственно - энергетических характеристик нейтронных полой.

Восстановленные функции возОувдения использованы для определения пространственно - энергетических характеристик нейтронных полей при решении ряда задач, связанных с изучением взаимодействия нейтронов высоких энергий с различными водородосодержащими материалами и для других прикладных задач.

Автор защищает:

1. Методику проведения интегральных испытаний дифференциальных данных по функциям возбуждения реакций активации в высокаэнергатичаских нейтронных полях с известными пространственно - энергетическими характеристиками.

2. Результаты интегральных испытаний дифференциальных данных по функциям возбувдения реакций активации.

3. Методику восстановления энергетических зависимостей сечений по измеренным скоростям реакций активации в диапазоне энергий нейтронов 3-55 МэВ.

4. Результаты восстановления энергетических ' зависимостей сечений рэактй активации.

5. Результаты исследования пространственно - энергетических характеристик пучков быстрых нейтронов; полученных на изохронном циклотроне У - 240 ИЯИ АН Украины.

. Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на IV Всесоюзном совещании по метрологии нейтронного излучения на реакторах п ускорителях (г. Менделееве, 19в5г.), Всесоюзном . совещании по применении ускорителей зарлгазнных частиц в народном хозяйстве (г. Ленинград, 1985г.), Мвздународной конференции по нейтронной физике (г. Киев, 1987г.) и содержатся в публикациях, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация1 состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 121 странице, вютачая II рисунков, 7 таблиц на 14 страницах г. список цитируемой литературы из 125 наименований на 15 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность изучаемой проблемы, сформулированы цель исследований и положения, защищаемые автором, а также кратко описаны области применения полученных результатов.

Первая глава посвящена анализу существующих данных по сечениям нейтронных реакций и методов определения нейтронных характеристик.

Начинается глава обзором современного состояния данных по высокспороговыы нейтронным функциям возбуждения. Описаны методы получения как дифференциальных, так и. интегральных сечений взаимодействия быстрых нейтронов с различными ядрами. Проанализирована согласованность данных, полученных - разными авторамимежду собой, с интегральными экспериментами н теоретическими расчетами. Показана необходимость дальнейших исследований ряда приоритетных сечений реакций вктивации быстрыми нейтронами.

Далее рассматривается возможность применения нейтронно -активационного метода для получения дифференциальных данных по функциям возбуждения реакций активации. Показано, что основой методики восстановления функций возбувдения по . результатам измерения скоростей реакций вктивации нейтронами может служить итерационный алгоритм типа SAUD.

Заключает главу обоснование задачи исследований, вытекающее из обрисованного в этой главе современного состояния проблемы.

Вторая глава содержит описание автоматизированной системы получения скоростей реакций активации, наведенных быстрыми нейтронами, в также методических разработок, выполненных при ее создании.

. в состав автоматизированной измерительной системы входят два Ge - bi детектора с набором аппаратуры в стандарте КАМАК и измерительно - вычислительный комплекс на базе двух ЭВМ СМ - 4.

Работу системы обеспечивает комплекс программных средств автоматизации вктивационных измерений, состоящий из четырех групп программ. Первую группу программ составляют программы регистрации и первичной обработки экспериментальной информации от двух аналогово - цифровых преобразователей. Вторая группа программ обеспечивает спектрометрическую обработку информации, расчет кривых эффективности и градуировку энергетической шкалы установки.

4

Третьей группой программ "производится идентификация принадлежности 7 - линий в спектрах определенным продуктам реакций активации быстрыми нейтронами и расчет скоростей пороговых реакций. Результаты, полученные в процессе работы этих трах групп программ, является входными данными для программ четвертой группы, включающей: ' программу, позволяющую произвести процедуру интегральных испытаний сечений ' реакций активации; программу корректировки функций возбуждения высокопороговых реакций активации быстрыми нейтронами.

Облучение пороговых детекторов в поле быстрых нейтронов приводит к образованию продуктов различных реакций, энергии 7 -линий которых часто совпадают или не разделяются в. спектре из-за недостаточного энергетического разрешения измерительной установки. Для решения атой проблемы разработан алгоритм идентификации принадлежности 7 - линий в накопленном спектре определенным продуктам реакций активации.

Автоматизированная система позволила существенно сократить время, затрачиваемое на получение экспериментальных' результатов. Повышена достоверность определения измеренных скоростей реакций посредством уменьшения субъективного влияния исследователя на стадиях спектрометрической обработки накопленной информации и идентификации принадлежности 7 - линий определенным продуктам ядерных реакций. Исключены неизбежные потери времени на введение входных данных за счет организации свободного доступа к требуемой информации на всех этапах проведения активационных измерений.

Третья глава посвящена развитию метода активации пороговых детекторов для измерения пространственно - энергетических характеристик полей быстрых нейтронов, получаемых на циклотроне У - 240 ИЯИ АН Украины и обсуждению результатов интегральных испытаний сечений реакций активации.

Глава содержит описание исследований влияния априорной информации на достоверность результатов восстановления нейтронных спектров по измеренным скоростям реакций итерационным методом Б-Ш).

Важным фактором, влияющим на достоверность конечного результата, при использовании любой итерационной процодуры, является выбор критерия ее остановки. Исследования возможссти использования различных критериев остановки показали, что наиболео объективным отражением связи восстановленного сгоктра о экспериментально полученными скоростям! пороговых 1 реакций

активации представляется критерий т.е. критерий проверки гипотезы о соответствии восстановленного спектра нейтронов измеренным скоростям реакций активации.

Вопрос о влиянии первого приближения формы спектра на конечный результат изучался в расчетных экспериментах, суть которых заключалась в использовании зависимости f(e) = oonBt в качестве первого приближения формы искомого спектра. Показано, что Ври отсутствии априорной информации о форма спектра необходима использование сечений высокопороговых реакций активации, таких как ЬвСо(п,Зп)"Со, го'Т1 (n,3n)zotTl, lB7Au(n,4n)1B*Au и т.д. Наличие априорной зависимости, близкой по форме к искомому спектру дает возможность восстанавливать спектры быстрых нейтронов по измеренным скоростям реакций e0Ni(n,p),®Co, "Ti(n,p)«So, z7Al(n,a)"Na, ik,zr(n,2n)BBZr, BBNb(n,2n)BZmHb.

Итерационная процедура восстановления спектров быстрых нейтронов по измеренным скоростям реакций активации sand не дает ответ <на вопрос о погрешностях полученных результатов. Для разрешения проблемы ошибок был привлечен метод Монте - Карло. Рандомизация погрешностей входных данных в пределах их вкспершентальных ошибок производилась в каждом узле восстановления. Величины погрешностей разыгрывались в предположении нормального закона их распределения.

Использование ' восстановленных спектров для интегральных испытаний сечений и корректировки функций возбуждения пороговых реакций требует предварительной проверки отсутствия взаимной корреляции кэнду величинами потоков нейтронов в различных внергетических интервалах спектра. Кроме' того, .необходимо установить, являются ли различия между восстановленными спектрами статистически достоверными. Расчеты показали наличие некоррелиругацих участков в каждом спектре и позволили определить анергию, выше которой различия между спектрами, полученными для данной анергии заряженных частиц, статистически достоверны. Следовательно, восстановленные нейтронные спектры могут быть использованы для интегральных испытаний сечений и, в случае необходимости, корректировки функций возбувдения пороговых реакций активации.

Интегральные испытания сечений реакций активации быстрыми нейтронами являются обязательным и достаточно надежным тестом для оценки достоверности дифференциальных данных. Сущность

6

интегральных испытаний заключается в следующем: в нейтронном поле с известными пространственно - энергетичэсю","Л1 характеристиками облучаются пороговые детекторы и эксперимэнтально определяются скорости реакций активации. Расчетные скорости реакций вычисляются как интеграл от произведения тестируемой функции возбувдения и функции, описывающей спектр нейтронов. Затем определяется отношение экспериментально полученных скоростей реакций • активации к расчетным. Значение этого отношения с учетом погрешности определения величины позволяет судить о точности дифференциальных данных по сечении реакции. Если анализируемое отношение меньше единицы, то дифференциальные данные по функции возбуждения реакции активации завышены, а если больше - то занижены.

В нейтронных полях, полученных па циклотроне У - 240 в реакциях ®Ве(й,п)10В при Е, = 30, 40, 50 МэВ И.вВв(р,п)вВ при Зр = 50 МэВ, проведены интегралышо исштаг-м сечений следующих реакций активации: 47Т:Цп,р)475д, гю1- И(п,х)47Зо, ^ОоСп.р^Те, ео2г(п,р)вс"пУ> вэНЪ(п,01)вОтУ, "На(п,2п)гг11а, "N1(11,^п)"!}!, в90о(п,2п)свсо1 е®У(п,2п)ввУ, 1Э7Аи(п,2п)1ВОАи, .г0гТ1(п,2п)20:-'Т1, с?Со(п,Зп)В7Со, мгг(п,Зп)В22г,гс,31П(п,Зп)201Т1, 197Аи(п,4п)"*Аи. С атой целью образцы из N3, т1, н±, ггъ, т, Со, Аи

размещались в нейтронных полях, получсеглнх прп бот.:3ардярсггсо бариллиевой мттиенй ускоренными дейтрона,и протонами-, под углпш О", 15", 30°, 45° и .60° и оси пучка зарлетнпых чэотпц па расстояниях 25 - 35 см от мишени.

Испытания сечений- реакций свСо(п,р)"Ре, с?Со(п,2п),7,Со и 197Аи(п,2п)1ввли. показали, что их фушсции возбуждения представляют собой согласованный с интегральными экспериментами набор дифференциальных данных.

Рассмотрим результаты интегральных • испытаний сечений остальных реакций.

1. Реакция 47т1(п,р)47Во. Дифференциальные данные по 4 сечению реакции в энергетическом диапазоне от порога до 43 МэВ звнигени. Кроме того, существенен вклад высокоэнергэтических нейтронов в наработку 475о из па1, И через конкурирующие каналы реакций, такие как 4вТ1(п,пр)475о, 4вг1(п^)47Бо, с порогами выше, чем у реакции 47Тз.(п,р)47Бо.

2. Реакция Т1.(п,х)47Во. Завышен Еклад сечений

высокопороговых реакций в дифференциальные данные по сечению наработки 475о из паЬ Т1.

3. Реакции во2г(п.р)во"'У и юиь(п,а)80"'У. В эксперименте скорости реакций активации рассчитывались по сечениям реакций во2:г(п,р)воУ и ^^(п.а)®0^. Результаты интегральных испытаний позволяют предположить, что по форма функции возбуадения реакций в02г(п,р)80тУ и взнъ(п,а)вс"пу подобны функция.! возбуждения реакций во2г(п,р)вог и юнь(п,а)тоУ. Следовательно, во2г(п,р)9°У п вэыъ(п,а)воУ могут быть использованы для получения экспериментальной информации о функциях возбуждения реакций ^ггСи.р)®0^ и ®лШ)(п,а)тогпу.

4.гоэТ1(п,2п)гогТ1. Дифференциальные дашше по энергетической зависимости сечения реакции завышены. Кроме того, необходим учет наработки гоги по каналу (п,4п) на

5. Реакция ""иКп.агО^М.. Тестировались дафференцальнне данные, представленные в библиотеках сечений шгог/в - 17 и ьлвь. Анализ результатов интегральных испытаний в полях нейтронов, полученных при бомбардировке бериллиевой мишени дейтронами с энергиями 30, 40 и 50 МэВ, показывает, что первый набор данных занижен, а второй - завышен. Испытания обоих наборов сечений в поло нейтронов из реакции вБе(р,п)вБ при Ер = 50 МэВ указывают на необходимость учета наработки по каналу (п,4п) па ий, процентное содержание которого в естественной смеси изотопов составляет 26.1£.

6. Реакция в9У(п,2п)ваУ. Анализ результатов .интегральных испытаний показывает, что ети данные завышены.

7. Реакция гэНа(п,гп)"На. Анализ результатов расчетов величин отношений измеренных и рассчитанных скоростей реакции активации показывает, что эти дашше завышены.

8. Реакция С9Со(п,зп)С70о. Интегральные испытания теоретических расчетов функции возбуадения этой реакции завышены в энергетическом диапазоне от порога до 50 МэВ.

9. Рв&^ция вогг(п,Зп)"гг. В нейтронных полях со средники энергиями 16 и 20 МэВ тестировался результат теоретических расчетов функции возбуждения в энергетическом диапазоне до 100 МэВ. Интегральные испытания показали, что в диапазоне шергий нейтронов до 50 МэВ расчетные значения функции возбуждения реакции к,гг(п1зп)ов2г сильно завышены.

ю. Реакция г03т1(п,3п)101т1. Интегральные испытания функции возбуждения реакции в нейтронных полях со средними энергиями 16 и 20 • МэВ показали, что ' дифференциальные данные завышены в

8

энергетическом диапазоне от порога реакции до 43 МэВ.

11. Реакция 1в7Ац(п,4п)1В*Аи. В нейтронных полях, получаемых при бомбардировке бериллиевой мишени дейтронами о энергиями 40, 50 МэВ и протонами с энергией 50 МэВ, тестировались дифференциальные дашшв по сечению этой реакции. Интегральные испытания показам, что эти данные завышены.

Таким образом, эксперт,«.ентальннэ исследования в полях нейтронов из реакций вВе(й,п)'-°3 при = 30, 40, 50 МэВ и ®ве(р,п)эв при к = 50 МэВ, показали, что дифференциальные дшшно сечений реакций 47т1(п,р)4тЗо, сКп.зО^Бо, Б°2г(п>р)РОтУ, "^(п.а)«"^, г°гТ1(п,2п)"гТ1, «"ККп.гп)"7!«., 0!»У(п,гп)С0У, гзНз(п,2п)ггКа, С9Со (п,Зп)И7Со, во2г(п,За)вв2г, гоаТ1(п,Эп)го1С1, 1Э7Аи(п,4п)1В<1Аи достоверно не определены. Энергетические зависимости этих сечений требуют дальнейшего уточнения. '

Четвертая глава посвящена- описании разработанной методики восстановления нейтронных' сечений п обсуждению результатов исследования функций возбуждения высокопороговах ',.реакций активация.

Конкретная реализация методики основана кз лтэрсипояЕоЛ процедура деформации начального сечения типа вашэ.

Успешное использование итерационной процедуры, кал :х при восстановления нейтронных спектров, требует определения критерия ее остановки и корректного выбора априорной информация об исследуемом сечении. Показана обоснованность применения критерия X1. Однако, в данном случае он является критерием проверки гипотезы о соответствии скоростей реакций, рассчитанных с использованием восстанавливаемого сечения, измеренным.

Расчетный эксперимент по изучению влияния первого приближения искомого сечения на результат восстановления ' аналогичен эксперименту, выполненному при исследовании нейтронных спектров, т.е. использована зависимость а(Е) = оопг^ в качестве априорного знания о форма сечения. Расчетные скорости реакций'были вычислены как интегралы от произведения дифференциальных данных о сечениях, имеющихся в библиотеке сечений, и потоков нейтронов, измеренных в нейтронных полях из реакций 0ве((1,п)*0в при Еа ■ 30, 40 и 50 МэВ и ®Ве(р,п)®В при Ер = 50 МэВ.

Расчетный эксперимент выполнялся с энергетическими зависимостями сечений ревкций в»НЬ(п,а)воУ, "нКп.гп)"7!!! и 107Аи(п,4п)1в*Аи.

. Результата эксперимента позволили сделать вывод, что при условии достаточного перекрытия внергетичеокого диапазона интервалами ЭОЙ-ного отклика ревкций в используемых для восстановлении нейтронных полях и наличии заметных различий в формах спектров, анвргетичеокие зависимости относительно низкопороговых реакций активации могут Сыть восстановлены даже при отсутствии априорной информации о форме сечения. А восстановление сечений высокопороговых реакций типа 1В7Аи(п,4п)1МАи .обязательно требует привлечения априорной информации о функции возбуждения.

Как было показано при восстановлении нейтронных спектров, итерационная процедура бам) не дает отевт на вопрос о погрешностях полученных результатов. Эта проблема была решена с помощью метода Монте - Карло. Исходя из величин' экспериментальных ошибок определено необходимое и достаточное количество розыгрышей для достоверного определения погрешностей восстановленных сечений. Для всех энергетических зависимостей вычиолены матрицы ошибок, корреляций и показателей корреляции.

Результаты восстановления функций возбуждения по измеренным скоростям реакций активации представлены на рисунках I и 2.

Завершается четвертая глава анализом полученных результатов, сравнением их с данны;,к, опубликованными в литературе в последнее время.

В заключении изложены осшеныв результата работы:

1. Создана система определения скоростей реакций, которая позволяет полностью автоматизировать ряд последовательных этапов обработки экспериментальной информации, полученной методом активации пороговых детекторов.

2. Разработан комплекс программных средств, позволяющий автоматизировать процесс определения пространственно - внергетических характеристик нейтронных полей и погрешностей их восстановления по результатам измерения скоростей реакций активации. Для

• каждого восстановленного спектра вычисляются матрицы' ошибок, корреляций и показателей корреляции, а также предусмотрена ; возможность расчета флдансов нейтронов в кошсретном нейтронном "поле. '

3. Показана возможность использования нейтронных полей из г ре акций вВе(с1,п)»0В при = 30, 40, 50 МэВ И вВе(р,п)®В при Ер = "•50 МэВ для интегральных испытаний сечений и корректировки функций ' возбуждения пороговых реакций 'активации.

10

10

я а а

«Г 1

а)

в1 ®

а

10

93№(п,а)90ту

. 10 20 30 40 ' "56 " Энергия нейтронов, МоВ

юЧ

и л £ 10 я

1

10

5аЫ|(п,2п)57 N1

10 "6......Ю.....2'й.....М.....Ш.....ЯГ

Энергия нейтронов, ЫэВ

•10'|

к а 0) чз

и В

м г**

Ы

О о и

10

®°2г(п,р)90ппУ

10 10.....20 30 40 50

Энергия нейтронов, НэВ

10 ■

я л а

и й

я ю-

и

V

о

и

1 :

23 N0(0.20)22 N0

- 1(3.....20..........40.....50"' „

Энергия нейтронов, ЫэВ

П0*-"П(п,х) ^«¿с

ю

я о.

£ -1

и В

§10 -

V о О

10 С 10 20 30 АО.....50

Энергия нейтронов, МэВ

10

я а, а

Я

«10';

и р

о и

ю

89 у(п,2п)88у

_ на.....¿а.....м.....

Энергия нейтронов, НэВ

Рис. 1. Результаты восстановления функций возбуждения.

&

Зю',

?

о и

10

59Со(п,Зп) 57Со

1 $...........Щ.......

Энергия нейтронов, МэВ

10« В,

«ю' я

1®7Аи(п,4п)?®*Аи

«10

и и

'¡Ь......¿й........ЯЬ.......¿'о"

Энергия нейтронов, МэВ

ю

н о. в) о

я

МО

® v

и

2йзТ1(п,Зп)201Т1

101'4......щ............ш......'¿Ь

з, Мс

Энергия нейтронов, МэВ

10':

к

е. а чз Я

Г10

I ®

о

10

902г(п1Зп)882г

20.......30 40.......6'0"" „

Энергия нейтронов, МэВ

ю

и

О 1 р

ф и

10*

^(п.гп) 202Т|

1'......43..........^.....¡Ю.....!й

Энергии нейтронов, МэВ

Ряс, 2. Результаты восстановления высокопороговых сечеыий.

12

4. Разработана методика проведения интегральных испытаний дифференциальных данных па функциям возбукдения рэакций активации в нейтронных полях с известными простренотвенвд - энергетическими характеристиками. Впервые испытаны дифференциальные функции возбуждения реакций eoZr(n,p)0c""Y, eaKb(nta)0OnTf, гозТ1(п,2п)гогТ1, B®Y(n,2n)BBY, Z3Na(n,2n)zzWa, ""СоСп.Зп^Со, BOZr(n,3n)88Zr, ^"Tl (n, 3n)zolTl. Показана необходимость корректировки функций возбувдения следущих реакций: 472i(n,p)*78a, Ti(n,x)47So, , 00Zr(n,p)e0mY, B3Nb(n,a)TOmY, z°3Tl(n, 2п)гогТ1, "HUn^nJ^Ni, B£^(n,2h)BBY, Z3Na(n,2n)Z2Na, ^»Coin.Sn^Co, ®°Zr(n,3n)eBZr, гозТ1(п,Зп)го1!Г1,1в7Аи(п,4п)1В4Аи.

5. Разработана методика восстановления - энергетических зависимостей сечений в диапазоне энергий нейтронов 3-55 МэВ по измеренным скоростям рэакций активации. Впершэ интегральный го своей сути нейтронно - активационный метод использован для получения дифференциальных данных по функциям, возбувдения в широком диапазоне энергий нейтронов.

6. Получены энергетические .зависимости сечений реакций активации нейтронами Ti(n,x)*7So, ""Zi-in, e3Nb(n,a)BOmY, z°3l!l(n,2n)zozTl, "»NKn.anJ^Ni, eeY(n,2n)BOY, Z3Na(n,2n)"IIa, "Со^.Зп^Со, «"Zrin.Sn^Zr, z°3Tl(n,3n)zt"Il, 1B7Au(n,4n),B4Au. Экспериментальные дифференциальные данные по функциям возбувдения реакций активации нейтронами с анергиями выше 28 МэВ получены впервые.

7. Показано, что использование полученных функций возбувдения для дозиметрического обеспечения нейтронных измерений при рошении прикладных физических и технологических задач повышает достоверность определения, пространственно - энергетических характеристик нейтронных полей.

8. Восстановленные функции возбувдения использованы для определения пространственно - энергетических характеристик нейтронных полей при решении ряда задач, связанных о изучением взаимодействия нейтронов высоких энергий с различными водородосодержащими материалами и для других прикладных задач.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

I. Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Власов М.Ф., Колотый В.В., Пасечник В.М., Трофимова H.A. Пространственно - энергетические

13

характеристики полей нейтронов из реакции eBe(d,ri)10B при Ed = 30, 40, 60 ЫэВ //Тезисы IV Всесоюзного совещания по метрологии нейтронного излучения на реакторах и ускорителях. -М.: ВНИИФГРИ, 1985. -О.34.

2. Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Власов М.Ф., Колотый В.В., Пасечник B.U., Трофимова H.A. Интегральные испытания функций возбуждения некоторых пороговых реакций активации в области анергий нейтронов 3-43 МэВ //Тезисы IV Всесоюзного совещания по метрологии нейтронного излучения на реакторах и ускорителях. -М.: ВШОГОТРИ, 1985, -0.100.

3. Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Власов М.Ф., Колотый В.В., Пасечник • В.П., Трофимова H.A. Оценка функций возбуждения некоторых- пороговых реакций активации в диапазоне внергай нейтронов 3 - 43 ЫэВ //Тезисы . IV Всесоюзного совещания по метрологии нейтронного излучения па реакторах и ускорителях, -м.: ВНШФТВ5.1985. -0.101.

4. Ковйль Г-Н., Васильева Е.Г., Буканов В.Н. и др. Спектрометрия терапевтического пучка нейтронов, получаемого на медико биологическом комплексе киевского циклотрона У - 120 //Тезисы докладов Всесоюзного совещания по применению ускорителей заряженных чаотиц в народном хозяйстве. -М.: ЦНИИАТ0ШНФ0РМ,1985. -С.121.

5. Коваль Г.Н., Исаэнко В.И., Сваричевская Е.В., Гулько Г.М., Буканов E.H., Колотый В.В., Васильева Е.Г., Ыасляев П.Ф., Шевель В.Н. Исследование дозиметрических и спектральных характеристик пучка быстрых нейтронов на медико - биологическом комплексе Киевского циклотрона у • - 120. -Клав, 1983. -0.3-16 -(Прап.//АН УССР. Ин-т ядерных.исслед.; КИЯИ-88-2).

6. Буканов В.Н., Васильева Е.Г., Гаевенко А.Ю. и др. Комплекс программных, средств автоматизации активационных измерений //Нейтронная физика: Материалы I Мевдунар. конф., Киев, 14 - 18 сент., 1987г. -М.,1988. -Т.4. -0.75-78. .

7. Васильева Е.Г., Буканов В.Н., Колотый В.В., Пасечник В.М., Трофимова H.A. Интегральные испытания сечений некоторых высокопороГовых реакций активации нейтронами. -КиввДЭЭЗ. -17с. -(Преп.//АНУ. Ин-т ядерных исслед.; КШИ-93-24).