Измерения сечений деления natW,209Bi,240Pu и 243Am нейтронами промежуточных энергий тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Фомичев Андрей Александрович

Измерения сечений деления па( 209В\, 240Ри и 243Аш нейтронами промежуточных энергий

01.04.16 - Физика атомного ядра и элементарных частиц

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

Санкт - Петербург 2006 г.

Работа выполнена на кафедре ядерной физики Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Гриднев Константин Александрович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук Изосимов Игорь Николаевич кандидат физико-математических наук Степанов Игорь Васильевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

на заседании диссертационного совета Д 212.232.16 по защите диссертаций на соискание учёной степени доктора физико-математических наук при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке СПбГУ.

Защита состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Власников А.К.

1&ЕА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований

Диссертация посвящена исследованию характеристик реакции деления, происходящей в тяжёлых ядрах и вызванной нуклонами промежуточных энергий.

Актуальность изучения деления определяется, в первую очередь, значением этой реакции для получения ядерной энергии. К настоящему времени добыт большой объём экспериментальных сведений о делении, который позволяет решать практические проблемы в области тепловых и быстрых нейтронов. В последнее время центр тяжести исследований переместился в область нейтронов промежуточных энергий. Такое название закрепилось за нейтронами с энергией 20-200 МэВ, и до 500 МэВ - порога мезонообразования.

При переходе в эту область энергий известные характеристики реакции деления претерпевают изменения. Знание этих характеристик необходимо для решения стоящей на повестке дня научно-технологической проблемы -создание безопасной ядерной энергетики. К ней относятся: а) создание замкнутого топливного цикла в реакторах на тепловых или быстрых нейтронах или с участием ускорителей; б) переработка накопившихся ядерных отходов.

Существуют и не относящиеся к энергетике области применения реакции деления: это дозиметрия нейтронных полей в космосе, медицине, при производстве радионуклидов. Есть также много нерешённых научных вопросов в отношении строения атомного ядра, которые могут быть решены на основе лучшего понимания процесса деления.

Понимание процесса деления лежит в основе его моделирования. Создание, отладка и тестирование ядерно-физических моделей по экспериментальным данным составляет необходимый элемент исследований. В настоящее время такая работа актуальна ещё и в связи с созданием

библиотек ядерных данных для об^а^щ^ Л^ДОЙЙОТЙЩ^ энеРги^

"1

БИБЛИОТЕКА С.Петербург <з / ^ » О»

У

Реализованные в виде компьютерных кодов, модели используются для выработки рекомендованных значений ядерно-физических характеристик для включения их в состав библиотек.

Цедь РЗбРТН

Целью работы являлось проведение измерений и получение экспериментальных данных о величинах сечений деления четырёх тяжёлых ядер, а также выполнение расчетов для получения этих же величин на основе стандартных моделей в качестве вклада в систему ядерных данных. Задачей эксперимента было получить величины сечений: 1) в зависимости от энергии инициирующего деление нейтрона в диапазоне энергий, охватывающем области с разным характером протекания реакции; 2) для ядер, находящихся на разных концах шкалы делимости. Задачей расчетов было воспроизведение измеренных зависимостей и исследование надёжности выбранной расчётной модели.

Научная новизна и значимость работы.

Получены новые экспериментальные данные по величинам сечений деления четырёх ядер яо< IV, ШВ\, 240Ри и 243Лт. Величины сечений получены: 1) в широком интервале энергий нейтронов, начиная с энергий ниже порога деления и до энергий насыщения, когда сечение деления выходит на плато и далее не растёт; 2) для ядер с разной делимостью, у которых величины сечений деления отличаются на 4 порядка. Это повышает ценность полученных данных, т.к. создаёт условия для тестирования по ним ядерно-физических моделей.

Выполнены модельные расчёты угла разлёта осколков деления в реакции вынужденного деления, в которых учтены все стадии протекания реакции в рамках каскадно-экситонной модели; расчётные спектры сравнены с ранее существовавшими измеренными спектрами для нескольких ядер и нескольких энергий налетающего протона. Подобные модельные исследования в области угла разлёта осколков впервые проведены столь подробно.

Практическая ценность работы.

Выполненные исследования реакции деления находятся в русле проблем безопасного получения ядерной энергии и переработки ядерных отходов. В свете этих проблем существует запрос как на ядерные данные о параметрах реакции деления для энергий нейтронов выше 20 МэВ, так и на более глубокое понимание ядерных процессов, происходящих при бомбардировке тяжёлых ядер быстрыми нуклонами. Полученные в диссертации результаты измерений на ядрах конструкционных материалов (вольфрам, висмут) и ядрах радионуклидов (плутоний, америций) дополняют и уточняют создаваемую в настоящее время базу данных для этих энергий. Полученные величины сечений отправлены в ФЭИ (г. Обнинск) для включения в международную библиотеку ядерных данных ЕХРСЖ. Положительный результат применения расчётного кода СЕМОЗ к описанию двух исследуемых в диссертации параметров реакции деления продвигает нас в понимании этого процесса и позволяет рекомендовать этот код к использованию в работе по созданию библиотек ядерных данных

Апробация работы

Результаты, вошедшие в диссертационную работу, обсуждались на семинарах в Радиевом институте и на Кафедре ядерной физики Санкт-Петербургского университета. Они докладывались на 11-ом и 12-ом Международных семинарах по взаимодействию нейтронов с ядрами в Институте ядерных исследований в Дубне (18Ш-11, 18ПМ-12), Международном семинаре по ядерным данным для трансмутации ядерных отходов в Дармштадте в 2003 г (ТЯАМи), ЫП-ом Международном совещании по спектроскопии и структуре атомного ядра в Москве в 2003 г (Ядро-2003), Международной конференции по ядерным данным для науки и технологии (N02004) в Санта Фе в 2004 г.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка цитируемой литературы включающего 87 названий. Диссертация содержит 84 страницы, включая 30 рисунков 9 таблиц.

Вклад автора.

Автор готовил к измерениям экспериментальную установку и принимал участие в сеансах измерений. Существенен его вклад в обработку данных, подготовку публикаций. Выполнял расчётную часть работы, связанную с программированием и модельными исследованиями.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении говорится о том, что выбранная тема диссертации принадлежит к области исследований, где формируется база ядерны* данных для энергетических и трансмутационных технологий. Обосновывается актуальность темы - изучение вынужденного деления в реакциях с нуклонами промежуточных энергий. Называется цель - получение надёжных значений величин сечений деления на основе сочетания экспериментальной и расчётной работы.

В первой главе даётся обзор измерений сечений деления ядер нейтронами с энергией выше 20 МэВ. В обзоре затрагиваются следующие вопросы: 1) история измерений, связанная с решением соответствующих научных проблем; 2) нейтронные источники, используемые для проведения измерений, которые подразделяются на квазимоноэнергетические и источники нейтронов со сплошным энергетическим спектром; 3) две методики измерений - «относительная» и «абсолютная», как дополняющие друг друга в системе получения нейтронных данных; 4) предыдущие эксперименты, в которых уже измерялись сечения деления ядер, выбранных для диссертационной работы.

Во второй главе описывается измерительная установка Установка реализует метод относительных измерений. Метод заключается в помещении двух или нескольких мишеней с делящимися ядрами в один нейгронный поток и измерении скоростей счёта делительных событий Один из образков называется реперным, остальные исследуемыми. У нас реперным образцом служила мишень 2i5U. Этот метод в сочетании с нейтронным источником «белого» спектра и техникой селекции нейтронов по времени пролёта даёт возможность получать энергетические зависимости сечений деления в широком интервале энергий. Иногда подобные измерения называют измерениями формы, подразумевая форму кривой энергетической зависимости измеряемых величин.

Установка состоит из детектора делений и информационно-измерительной системы. Детектор делений - это плоскопараллельная многосекционная ионизационная камера, наполненная метаном под давлением в три раза больше атмосферного. Делящиеся мишени - это алюминиевые фольги диаметром 18 см с нанесёнными на них слоями делящихся материалов. Информационно - измерительная система состоит из двух частей - аналоговой и цифровой. Аналоговая часть представляет собой набор программно-управляемых модулей в стандарте КАМАК. Каждый из них выполняет определенную функцию по аналоговой или логической обработке сигналов. После прохождения аналоговой части детекторный сигнал поступает в цифровую часть, на аналого-цифровой преобразователь, где он оцифровывается с шагом 10 наносекунд. Конечным пунктом приёма информации служит персональный компьютер; он же организует работу электронных модулей в режимах «оп-line», «off-line» и «test» Установка имеет 18 одинаковых каналов параллельной обработки сигналов поступающих с многосекционной ионизационной камеры для реализации метода относительных измерений.

Установка была смонтирована на 50 метровой пролётной базе импульсного нейтронного источника, который действует в Петербургском

институте ядерной физики, конвертируя протонный пучок I /ЪЛ в нейтроны сплошного спектра. Общее расположение оборудования показано на Рис. 1.

Делительные мишени изготавливались в Радиевом институте из материалов высокой чистоты, а радионуклидные мишени из материалов масс - сепараторной технологии очистки. Мишени паспортизовались по количеству делящегося материала, наличию в нём примесей, однородности слоев.

МАГНИТ ЦИКЛОТРОНА

Энергия протонов Ток

Длит ымп Число протонов в ин пульсе Частота

3x10 50 Гц

Пучок нейтронов в вшуумироваиых

трубах

Рис 1. Общая схема расположения оборудования.

В третьей главе, наиболее объёмной части диссертации, описана процедура обработки экспериментальной информации, приведены результаты измерений. Здесь же они сравниваются с литературными данными и результатами расчётов с использованием модельного кода СЕМОЗ. Глава состоит из пяти разделов; в первых трёх излагаются последовательные этапы обработки данных.

■ Каждый импульс, поступавший с детектора делений, анализировался измерительной системой по двум параметрам - амплитуде и времени поступления. Соответственно этому строились амплитудные и временные спектры сигналов. Первая и наиболее ответственная часть работы заключалась в установлении соответствия между временем прихода сигнала и энергией нейтрона его вызвавшего. Для спектров, отражающих распределение сигналов по времени, делалось преобразование, время -энергия. Полученные после такого преобразования спектры имели видимые нерегулярности, отражающие резонансы в хорошо известном сечении полного взаимодействия нейтронов с ядрами свинца, из которого изготовлена нейтронопроизводящая мишень. Эти нерегулярности использовались для калибровки шкалы энергий. Результат калибровки показан на Рис. 2.

Рис. 2 Калибровка энергетической шкалы путём сопоставления формы экспериментального спектра с формой зависимости полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами свинца.

■ Амплитудный анализ состоял в выделении полезных сигналов на фоне шумовых сигналов. На Рис. 3 показаны амплитудные спектры сигналов от четырёх разных мишеней - урана, плутония, свинца и вольфрама. При работе с высоко а - активными нуклидами, такими как 240Ри, 243Ат, и с плохо делящимися ядрами, такими как IV, РЬ , соотношение сигнал/шум заметно падает. При обработке вольфрамовых спектров обычная процедура экстраполяции фона в область полезного сигнала заменялась более сложной, с использованием расчётной формы распределения осколков деления по энергиям.

100000

10000

ее

О.

о

£ юоо

и

«

у 100

и

10 1

50 100 150 200 250 300 350 400 450 Амплитудный канал

Рис. 3 Экспериментальные амплитудные спектры.

■ Искажение потока нейтронов конструкционными материалами, из которых изготовлен детектор делений, оценивалось расчётным путём. Учитывались два эффекта: 1) ослабление нейтронного потока (максимальная поправка 10 %); 2) изменение энергии нейтронов (поправка пренебрежимо мала).

■ Были выполнены расчёты по дубненской версии каскадно-экситонной модели, развитой в работах Барашенкова и Тонеева. Использовалась последняя редакция, сделанная Машником и др., реализованная в компьютерном коде СЕМОЗ, в которой по сравнению с предыдущими, например кодом СЕМ95, учтены последние экспериментальные данные и недавно опубликованные систематики по рр, пр, и пп - взаимодействиям. Код также оттестирован его авторами на последних экспериментах по выходам радионуклидов.

■ Результаты наших измерений показаны на Рис. 4а, 46 и 4в чёрными точками. Для ядер плутония и америция результат дан в виде измеренных отношений сечений деления этих ядер к 2>>11. Линия ЕМБР/В-У1 - это данные американской библиотеки, которая сделала оценку сечений до энергий нейтронов 20 МэВ. Линия СЕМОЗ - это результат наших расчётов по каскадно-экситонной модели. Она простирается до энергий 500 МэВ.

Результаты по висмуту и вольфраму представлены на Рис. 46 и 4в. До энергий 200 МэВ величины сечений были получены путём умножения измеренных отношений на величину сечения деления 23>11, рекомендованную Комитетом по ядерным данным при МАГАТЭ. Для больших энергий мы воспользовались данными измерений зависимости сечения деления этого ядра от энергии нейтронов, выполненными в Лос Аламосе. Хотя данные по величинам сечений для этих энергий не получили статус рекомендованных, они позволяют нам сделать сравнение наших экспериментальных и расчётных данных.

Для ядер плутония, америция и висмута согласие расчета с экспериментом хорошее, большая часть расчётной кривой лежит внутри коридора экспериментальных погрешностей. Для вольфрама форма расчётной кривой в общем повторяет ход экспериментальной зависимости, однако для энергий <100 МэВ наблюдаются значительные расхождения в величинах сечений. Следует отметить, что величины сечений здесь крайне малы.

Рис. 4. Результаты выполненных в работе измерений, а также расчетов по каскадно-экситонной модели СЕМОЗ сечений деления четырёх ядер в сравнении с результатами измерений других авторов.

Четвертая глава посвящена расчётам взаимного угла разлёта осколков деления в реакции с быстрыми нуклонами. Расчёт производился по той же каскадно-экситонной модели.

В основе модели лежит стандартное предположение о трех стадиях протекания реакции. А именно: 1) быстрый ядерный каскад, за которым следует релаксация возбужденного остаточного ядра; 2) предравновесное испускание частиц, заканчивающееся образованием ядра, находящегося в термодинамически равновесном возбужденном состоянии; 3) снятие возбуждения в конкурирующих с делением процессах испарения нуклонов и легких ядер. Угол разлета осколков формируется на всех трех стадиях реакции. Он также изменяется после расщепления ядра, в результате испарения частиц из движущихся осколков. В расчете учитывались все эти процессы.

а) б)

Рис. 5 Плотность вероятности сЗлу(Р)/с1Р реализации значения импульса образовавшегося ядра в реакции р+ 321Ъ по окончанию: а) первой стадии реакции - быстрого каскада; б) предшествующих делению предравновесной и равновесной эмиссии частиц.

Экспериментальные распределения углов разлета осколков обычно искажены конечным разрешением эксперимента в определении угла вылета осколка и многократным рассеянием осколка в мишени. Эти эффекты учитывались. Произведено сравнение расчётов с имеющимися в литературе данными двух экспериментов. В первом - угловые распределения измерялись

в реакции р +Ш1Ъ в зависимости от энергии налетающего протона 140, 250, 500 и 1000 МэВ. Во втором - в реакции р + Ш11 (энергия протонов 475 МэВ) в зависимости от множественности испущенных нейтронов (от 1 до 20). Сравнение расчёта и эксперимента демонстрирует Рис. 6 и Таблица 1.

0 , град

Рис. 6 Распределение осколков деления по углу разлёта в реакции р+2з}7Ъ для Ер = 140 МэВ.

Таблица 1 Сравнение наших вычислений с экспериментальными данными, взятыми из литературы.

м Средний угол разлета осколков, град Дисперсия распределения, град

Эксперимент Расчёт Эксперимент Расчёт

0-5 180,5 177,6±0,1 3,3 4,24±0,01

6-8 179,2 176,0±0,1 4,4 5,05±0,01

9-12 178.0 175,3±0,1 4,9 5,60±0,02

13-15 178,0 174,7±0,2 6,8 6,14±0,11

16-19 175,2 173,8±0,4 6,1 6,4 ± 1,0

>20 174,5 173,1±1,3 6,9 4,8 ±1,6

где М - множественность испущенных нейтронов.

Сравнение показывает, что расчёты, основанные на коде СЕМ, достаточно хорошо предсказывают переданный делящемуся ядру импульс. Дисперсия угла разлёта осколков деления в основном определяется набором импульсов ядер, образовавшихся в результате каскадной стадии протекания реакции и в меньшей степени эмиссией нейтронов, равновесной и предравновесной. Нами замечено что, предсказываемая дисперсия

систематически меньше экспериментальной. Однако расхождение относится к области углов, интегральный вклад которых в общее сечение реакции мал. Поэтому ядерные процессы, не охватываемые каскадно-экситонной моделью СЕМ, происходят с малой вероятностью и не влияют существенно на общий характер нуклон - нуклонных взаимодействий.

В заключении диссертации говорится о том, что установленное в работе соответствие расчёта эксперименту повышает надёжность полученных экспериментальных данных. Положительный результат, полученный при описании с помощью расчетного кода СЕМОЗ двух исследуемых параметров реакции деления, позволяет рекомендовать его для использования в работе по оценке ядерных данных.

РЕЗУЛЬТАТЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Подготовлена экспериментальная установка, изготовлены мишени и проведены измерения, в которых получены новые экспериментальные данные для четырёх ядер 209В¡, 240Ри, и143Ат.

2. Измеренные в работе величины представляют собой зависимости отношений сечений деления этих четырёх ядер от энергии нейтронов, которые впервые получены в столь широком диапазоне энергий 1 - 500 МэВ.

3. Экспериментальные данные обработаны, получены величины сечений.

4. Проведены модельные расчёты по каскадно-экситонной модели реакции с целью воспроизведения экспериментальных зависимостей. Получены расчетные сечения делений в диапазоне энергий нейтронов 20 - 500 МэВ.

5. Результаты измерений сравниваются с результатами расчётов, а также с имеющимися в литературе данными других экспериментов.

6. Проведено моделирование ещё одного параметра реакции деления - угла разлёта осколков деления в реакции с быстрыми нуклонами. Создана

компьютерная программа с использованием той же каскадно-экситонной модели, которая применялась для расчётов сечения деления.

7. Сделан расчет угла разлёта осколков, в котором получены угловые распределения для двух ядер 2,2Th и mU при нескольких значениях: а) энергии налетающего протона; б) множественности испущенных нейтронов.

8. Полученные из расчётов угловые распределения осколков сравнены с экспериментальными угловыми распределениями, взятыми из литературных источников. Исследована возможность использования данных по угловым распределениям осколков деления для тестирования ядерных моделей и изучения переданного ядру-мишени импульса в реакции с быстрыми нуклонами.

В заключение хочу выразить свою признательность всем участникам эксперимента за внимательное отношение и помощь, которую они оказывали мне как младшему участнику работы, являвшемуся аспирантом на кафедре ядерной физики Петербургского университета. Выражаю искреннюю благодарность профессорам Санкт-Петербургского университета Бунакову Вадиму Евгеньевичу и Краснову Леониду Васильевичу за руководство и непосредственное участие в расчетах по ядерным моделям. Благодарю моего руководителя Гриднева Константина Александровича за руководство и выбор интересной и актуальной темы исследований.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev. Neutron Induced Fission Cross-Sections of J40Pu and 243Am in the Energy Range 1-200 MeV // Neutron spectroscopy, neuron structure, related topics: Proc. of the seminar: XI International seminar on interactions of neutrons with nuclei [ISIIN-11], Dubna, Russia, 28-31 May 2003./ Объединённый институт ядерных исследований. 2004. Р.151-158.

2. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev. Neutron Induced Fission Cross-Sections of 240Pu and 243Am in the Energy Range 1 - 200 MeV // Proceedings of the Workshop on Nuclear Data for the Transmutation of Nuclear Waste. GSI-Darmstadt, Germany, 1-5 September.

2003. / Ed. A. Kelic, K.-H. Schmidt - [Электронный ресурс] http://www-wnt. gsi .de/tramu/proceedings/Laptev.pdf - 7p.

3. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev Neutron Induced Fission Cross-Sections of 240Pu and 243 Am in the Energy Range 1 - 200 MeV // XVII International Workshop on Physics of Nuclear Fission IPPE. Obninsk, Russia, 7-10 October. 2003. - [Электронный ресурс] http://nucleus.ru/fission2003/files/Wednesdav/Laptev.pdf - 21р.

4. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev. Neutron Induced Fission Cross-Sections of 240Pu and 243Am in the Energy Range 1 - 200 MeV // Nuclear Physics A. - 2004. - Vol.734. Suppl.l. P.E45-E48.

5. V.E. BUNAKOV, L.V. KRASNOV, A.A. FOMICHEV, A.V. FOMICHEV. Formation of the Angle Between Two Fission Fragments in Fission by Fast Protons // Proceedings of the Workshop on Nuclear Data for the Transmutation of Nuclear Waste. GSI-Darmstadt, Germany, 1-5 September. 2003. / Ed. A. Kelic, K.-H. Schmidt - [Электронный ресурс] http://www-wnt. gsi .de/tramu/proceedings/fomichev2.pdf - 5p.

6. . A.A. FOMICHEV, V.N. DUSHIN, A.V. FOMICHEV. Neutron-Induced Fission Cross-Section of U235 at Energies of 20-200 MeV // Proceedings of the Workshop on Nuclear Data for the Transmutation of Nuclear Waste. GSI-Daimstadt, Germany, 1-5 September. 2003. / Ed. A. Kelic, K.-H. Schmidt -[Электронный ресурс] http://www-wnt.gsi.de/tramu/proceedings/FomichevU235.pdf-4p.

7. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, V.N. Dushin, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev, A.S. Vorobyev. _The Neutron Induced Fission Cross Section of 240Pu, 243Am and nat-W in the Energy Range 1-200 MeV // Neutron spectroscopy, neuron structure, related topics: Proc. of the seminar: XII International seminar on interactions of neutrons with nuclei [ISIIN-12], Dubna, Russia, 26-29 May,

2004./ Объединённый институт ядерных исследований. 2004. Р.475-479.

8. В.Е. Бунаков, JI.B. Краснов, A.A. Фомичев, A.B. Фомичев. Формирование угла разлета осколков при делении 232Th протонами // Известия РАН. Сер. Физ.2005. Т.69. №1.С.23-27.

9. V.E. Bunakov, L.V. Krasnov, A.A. Fomichev, A.V. Fomichev. Angle Between Two Fragments in Fission by Fast Protons // International Conference

on Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), September 26 -October 1. 2004. Eldorado Hotel, Santa Fe, New Mexico, USA. [American Institute of Physics Conference Proceedings. 2005. Volume 769, New York]. P.1295-1298.

10. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, V.N. Dushin A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Sploviev, Yu.V. Tuboltsev and A. S. Vorobyev. Neutron-induced fission cross sections of 240Pu, 243Am and MtW in the energy range 1-200 MeV // International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), Sept. 26 - Oct. 1. 2004. Eldorado Hotel, Santa Fe, New Mexico, USA. [American Institute of Physics Conference Proceedings.2005. Volume 769. New York], P.865-869.

11. A.V.Fomichev, V.N. Dushin, S.M. Soloviov, A.A. Fomichev, S.G. Mashnik. Neutron-Induced Fission Cross Sections for 240Pu, 243Am, 209Bi and ""'W Measured Relative to U235 in the Energy range 1 - 350 MeV //Preprint/V.G.Khlopin Radium Institute - PH-262, Saint-Petersburg. 2004. -36p.

12.A.V. Fomichev, V. N. Dushin, S. M. Soloviov, A. A. Fomichev, S. G. Mashnik. Fission Cross Sections of 240-Pu, 243-Am , 209-Bi and nat-W Induced by Neutrons up to 500 MeV Measured Relative to 235-U // Preprint/Los Alamos National Laboratory - LA-UR-05-1533. 2005. - 37p.

Отпечатано копировально-множительным участком отдела обслуживания учебного процесса физического факультета СПбГУ. Приказ № 571/1 от 14.05.03. Подписано в печать 21.03.06 с оригинал-макета заказчика. Ф-т 30x42/4, Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз., Заказ № 288/с 198504, СПб, Ст. Петергоф, ул. Ульяновская, д. 3, тел. 428-43-00.

ДообД

p.788 1

ВВЕДЕНИЕ

1. Область исследований и актуальность темы.

2. Цель работы

ГЛАВА I КРАТКИЙ ОБЗОР ИЗМЕРЕНИЙ СЕЧЕНИЙ ДЕЛЕНИЯ

НЕЙТРОНАМИ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЭНЕРГИЙ

1.1 История и задачи экспериментов

1.2 Квазимоноэнергетические источники нейтронов Li(p,n) Be

1.3. Источники нейтронов сплошного спектра

1.4. Измерения сечений деления

ГЛАВА II ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

II. 1 Нейтронный источник

11.2 Детектор делений

11.3 Мишени делящихся веществ

11.4 Информационно-измерительная система.

ГЛАВА III ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТА И РЕЗУЛЬТАТЫ . 31 III. 1 Преобразование времени пролёта в энергию нейтронов

111.2 Обработка амплитудных спектров

111.3 Искажение потока нейтронов конструкционными материалами

111.4 Полученные сечения, сравнение с модельными расчетами, обсуждение

111.5 Выводы

ГЛАВА IV МОДЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ УГЛА РАЗЛЁТА ОСКОЖОВ

IV. 1 Постановка расчётной задачи

IV.2 Методика расчёта

I V.3 Результаты расчетов

IV.4 Сравнение расчёта с экспериментом

IV.5 Выводы

1. Область исследований и актуальность темы

Деление атомного ядра - это процесс распада на два, реже на три и четыре сравнимых по массе ядра, которые называют осколками деления. Впервые деление наблюдали Ганн и Штрассман в 1938 году при бомбардировке урана нейтронами [1]. В дальнейшем было установлено, что это общее для многих ядер явление, и происходит оно под воздействием нейтронов, заряженных частиц, гамма квантов и, наконец, безо всякого на ядро воздействия, т.е. спонтанно [2]. Несмотря на предпринятые с тех пор значительные исследовательские усилия, это сложное явление всё ещё далеко от полного понимания, а деление под действием нейтронов наиболее изучаемая из реакций деления.

Актуальность изучения деления под воздействием нейтронов определяется, в первую очередь, значением этой реакции для получения ядерной энергии. В рамках этой задачи к настоящему моменту добыт большой объём экспериментальных сведений о сечениях деления многих ядер, массовых распределениях осколков деления, числе испущенных нейтронов и других делительных характеристиках. Он позволяет решать практические проблемы в области тепловых и быстрых нейтронов. В настоящее время центр тяжести таких измерений переместился в область нейтронов промежуточных энергий. Такое название закрепилось за нейтронами с энергией 20 - 200 МэВ, и до 500 МэВ -порога мезонообразования, которые получают на сильноточных ускорителях путём конвертирования пучков заряженных частиц в нейтронные пучки. Накопление данных здесь связывают с безопасной ядерной энергетикой, которая включает решение стоящей на повестке дня научно-технической проблемы -создание замкнутого топливного цикла в реакторах на тепловых или быстрых нейтронах или с участием ускорителей. Существуют и не относящиеся к энергетике области применения реакции деления - это дозиметрия нейтронных полей в космосе, медицине, при производстве радионуклидов. Есть также много нерешённых научных вопросов в отношении строения атомного ядра.

Полученные в экспериментах данные собираются в банках ядерных данных, которые поддерживаются крупными ядерными центрами. Крупнейшей библиотекой экспериментальных данных является EXFOR, которая находится в Брукхевенской Национальной Лаборатории. Несмотря на принадлежность лаборатории правительству США, работа по сбору данных носит международный характер, а библиотека общедоступна через Интернет [3,4]. Набор данных, полученных в разнообразных экспериментах, (в EXFOR их собрано около 14000) составляет основу для работы над файлами так называемых оценённых данных.

Оценённые или, другими словами, рекомендованные данные являются уже выходным, предназначенным для технологического использования научным продуктом. Таких файлов или библиотек, основывающихся на данных EXFOR, насчитывается пять, по числу основных стран, обладающих ядерными технологиями. Это - ENDF/B-VII (США), JENDL-3.3 (Япония), JEFF-3.0 (Европейский Союз), CENDL-3 (Китай), BROND-3 (Россия). В соответствии с кругом приоритетных задач национальные библиотеки рекомендованных данных различаются тем, что включают в более подробное рассмотрение те или иные реакции и ядра, используют собственные расчётные и параметризационные методики. Например, библиотека BROND-3, созданная в Физико-Энергетическом Институте в Обнинске, специализируется на тех реакциях, которые важны для трансмутации в области спектра энергий нейтронов быстрого реактора [5].

К числу участников по сбору и оценке ядерных данных относится Международное Агентство по Атомной Энергии. Здесь уместно упомянуть такие его инициативы, как сличение национальных расчётных кодов, создание сети библиотек ядерных данных [6] и выработка листа запросов на ядерные данные [7]. Агентство с 1966 года поддерживает серию международных встреч по проблеме ядерных данных для науки и технологии, последняя из которых состоялась в 2004 году [8]. Европейское ядерное сообщество EURATOM недавно закончило два больших проекта по ядерным данным для трансмутации, это HTNDAS [9] и n-TOF-ND-ADS [10] и продолжает исследования в рамках следующей, шестой объединённой программы [11]. Ещё одним международным участником подобной работы является Международный Научно

Технологический Центр (МНТЦ), учреждённый в 1992 году в Москве [12]. Названные выше организации через систему грантов формируют среду актуальных исследовательских тем в области ядерных данных.

Большой объём накопленных по делению данных весьма полезен для описания многих сторон этой сложной реакции. Изобретено много моделей, чтобы объяснить те или другие экспериментальные результаты. Однако они не вырастают из единой теории. Фундаментальный аспект исследований состоит в продвижении от преимущественно феноменологического характера систематизации данных к согласованному аналитическому описанию этого разветвлённого процесса, который начинается после воздействия на ядро внешней частицы. Такое описание, во-первых, уменьшило бы объём экспериментальной работы, позволив предсказывать делительные свойства экзотических ядер и те делительные параметры, которые трудно измерить. Во-вторых, явилось бы вкладом в такую фундаментальную проблему, как синтез сверхтяжёлых ядер и установление границ периодической системы элементов Менделеева, на пути решения которой стоит вопрос спонтанного деления.

Теория деления, предложенная Н. Бором и Ж. Уиллером в 1939 году, сразу же после открытия деления, исходит из того, что ядро подобно капле жидкости обладает поверхностной энергией, кулоновской энергией и испытывает колебания формы [13]. Соотношения между этими энергиями формируют барьер деления, который определяет вероятность деления. Исходя из анализа запасённой в ядре энергии, теория объяснила главное - целесообразность процесса распада ядра на две части, а также дала расчёт критических энергий деления. Развитая теория [14, 15, 16], называемая статистической, полагает, что при бомбардировке тяжёлого ядра нейтронами или протонами образуется составное ядро в состоянии неустойчивого равновесия, которое затем распадается посредством испускания гамма лучей, нейтронов или лёгких заряженных частиц до тех пор, пока не будет достигнуто стабильное состояние. Делительный канал конкурирует с перечисленными формами распада. Теория использует такой инструмент статистического подхода, как число состояний (плотность уровней) ядра. Вероятность деления определяется соотношением плотностей уровней составного ядра в возбуждённом состоянии и делящейся системы в седловой точке. Через двадцать лет модель в этой части была уточнена Струтинским введением оболочечных поправок [17]. Поправки объяснили асимметричное и изомерное деление. Этот успех вселяет веру в предсказание теории оболочечных поправок -существование ядер, которые значительно тяжелее урана, так называемого острова стабильности. Однако пути достижения этого острова пока не найдены.

Перенос теории Бора на область промежуточных энергий нейтронов встречает трудности. На два положения его подхода - образование составного ядра и независимость распада от способа образования, нельзя полностью положиться в этой области энергий. Когда кинетическая энергия, налетающего на мишень нуклона, превышает энергию связи нуклонов в ядре, то заметную вероятность приобретает каскад нуклон-нуклонных взаимодействий, вызванный первичной частицей (Е„ > 10 МэВ). В результате образуется широкий спектр остаточных ядер, которые различаются составом нуклонов и энергией возбуждения.

Для расчета внутриядерного каскада применяется метод Монте-Карло, впервые предложенный Гольдбергером [18]. Если энергия возбуждения оказывается выше энергии связи нуклонов и барьера деления остаточного ядра, то его судьба решается в процессе конкуренции деления с испусканием нейтронов. Это сильно затрудняет моделирование реакции и расчёт сечений деления потому, что измеряемые на опыте характеристики деления отражают некую среднюю картину, относящуюся ко всему набору образовавшихся ядер. Вышедшая в 1972 году монография Барашенкова и Тонеева [19] целиком посвящена проблемам расчёта внутриядерного каскада, а в десятой главе этой книги подробно обсуждаются вопросы деления высоковозбуждённых остаточных ядер. Примером современного (постоянно модернизируемого) расчётного кода, реализующего идею внутриядерного каскада и используемого для Еп > 20 МэВ является СЕМ, разработанный в Дубне [20].

Модели, основанные на подходе Бора, т.е. образование составного ядра и его статистический распад по конкурирующим каналам, всё же применяют для энергий инициирующего деление нейтрона > 10 МэВ. При этом, расчёты корректируют введением неравновесных процессов — неиспарительной эмиссии нуклонов и даже кластеров, использованием модели связанных каналов вместо оптической при расчете сечения образования составного ядра и т.п. Рассмотрение многих динамических эффектов, происходящих на стадии от седловой конфигурации к точке разрыва, можно найти в обзоре Бъерхольма и Линна [21].

Из расчётных кодов, реализующих статистический подход, можно назвать коды STAPRE и GNASH. Первый [22] был развит в Нейтронном Центре Будапешта для нужд активационного анализа. Он последовательно осуществляет идею конкуренции двух основных каналов, по которым происходит распад тяжёлого ядра - деление и испарение нейтронов. На первом шаге испарительного каскада он учитывает предравновесную эмиссию нейтронов. Есть авторы [23] успешно работающие с этим кодом до энергий ~ (150 - 200 ) МэВ. Второй разработан позже, в Лос-Аламосской Национальной Лаборатории [24]. В нём уже заложена предравновесная эмиссия не только нейтронов, но и протонов и более сложных заряженных частиц - дейтронов, тритонов, альфа-частиц. Реализован метод связанных каналов.

Неравновесные эффекты обнаруживаются в экспериментах с тяжёлыми ядрами, когда энергия налетающего нуклона составляет 15 МэВ. Энергия 20 МэВ считается нижней границей области применения схемы внутриядерного нуклон нуклонного каскада. При дальнейшем росте энергии 100, 200 МэВ и до порога мезонообразования схема внутриядерного каскада считается господствующей. Ядро получает высокую энергию возбуждения, структурные эффекты сглаживаются. Однако и тут разнообразие наблюдаемых случаев деления выходит за рамки предлагаемой схемы. В работах Солякина [25] указывается на факты, когда можно говорить о том, что делящееся ядро проходит через стадию трёх фрагментов. Два из них превращаются в осколки, а третий, вобравший в себя весь импульс налетающего энергичного протона, - в веер отдельных нуклонов.

Этот краткий обзор констатирует неоднозначность, допустимость произвола в выборе моделей в области промежуточных энергий, что говорит об актуальности дальнейшей работы в области моделирования.

Итак, существует направление исследований, как экспериментальных, так и в области моделирования, за которым закрепилось следующее название: ядерные данные для науки и технологии. Целью таких исследований является создание и совершенствование системы - базы ядерных данных, которая используется при постановке ядерно-физических экспериментов и в новых разработках в области ядерных технологий.

2. Цель работы

Целью работы являлось проведение измерений сечений деления четырёх тяжёлых ядер и выполнение расчетов для получения этих же величин на основе стандартных моделей в качестве вклада в систему ядерных данных. Задачей эксперимента было измерение энергетических зависимостей сечений деления выбранных ядер в широком диапазоне энергий нейтронов. Задачей расчетов было воспроизведение измеренных зависимостей.

Для подтверждения надёжности выбранной расчётной модели она была применена к описанию другого параметра реакции деления - взаимного угла разлёта осколков деления. Рассчитанные угловые распределения сравнивались с экспериментальными данными взятыми из литературы.

Выбор изотопов для измерений основывался на их практической значимости.

1) 240Ри и 243Am - радионуклиды, накапливающиеся в топливе ядерных реакторов и создающие проблемы при его утилизации, в числе других минорных актинидов являются целью технологий переработки отработанного ядерного топлива [26,27].

2) 209Bi — среднетяжёлое ядро, которое начинает заметным образом делиться при достижении нейтронами энергий 20 МэВ. Данные по нему являются необходимым звеном для отладки моделей реакций, учитывающих канал деления. Природный моно изотоп, удобный в этом смысле для приготовления мишеней.

3) Вольфрам является важным конструкционным материалом. При создании мощных нейтронных источников из него изготавливают нейтронопроизводящие мишени. Он входит в состав ферромагнитных сталей, из которых изготавливается корпус реактора ядерного синтеза, а части реактора контактирующие с плазмой покрываются чистым металлическим вольфрамом [28]. Сечение деления вольфрама мало. Однако эксперименты с плохо делящимися ядрами особенно интересны с точки зрения получения информации о ядре. Когда сечение деления снижается на несколько порядков и опускается до уровня конкурирующих с делением реакций, то форма кривой зависимости деления от энергии будет чувствительна к открытию новых каналов реакций.

4) Ещё одним мотивом для выбора исследуемых ядер служили соображения эффективного тестирования модели: выбранные ядра расположены на разных концах шкалы делимости.

Результаты работы содержатся в следующих публикациях:

1. А.В. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev, "Neutron Induced Fission Cross-Sections of 240Pu and 243Am in the Energy Range 1-200 MeV", Neutron spectroscopy, neuron structure, related topics: Proc. of the seminar: XI International seminar on interactions of neutrons with nuclei [ISIIN-11], Dubna, Russia, 28-31 May 2003./ Объединённый институт ядерных исследований, 2004. - Р.151-158.

2. А.В. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev, "Neutron Induced Fission Cross-Sections of 240Pu and 243Am in the Energy Range 1 - 200 MeV", Proceedings of the Workshop on Nuclear Data for the Transmutation of Nuclear Waste. GSI-Darmstadt, Germany, 1-5 September. 2003 / Ed. A. Kelic, K.-H. Schmidt -[Электронный ресурс] http://www-wnt.gsi.de/tramu/proceedings/Laptev.pdf -7p.

3. А.В. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev, "Neutron Induced Fission Cross-Sections of 240Pu and 243Am in the Energy Range 1 - 200 MeV", XVII International Workshop on Physics of Nuclear Fission IPPE. Obninsk, Russia, 7-10 October. 2003 - [Электронный ресурс] hdpy/nucleus.ru/lission2003/files/Wednesday/Laptev.pdf -21p.

4. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev and A.S. Vorobyev, "Neutron Induced Fission Cross-Sections of 240Pu and 243Am in the Energy Range 1 - 200 MeV", Nuclear Physics A. - 2004. - Vol.734. Suppl. 1. - P.E45-E48.

5. V.E. BUNAKOV, L.V. KRASNOV, A.A. FOMICHEV, A.V. FOMICHEV, "Formation of the Angle Between Two Fission Fragments in Fission by Fast Protons", Proceedings of the Workshop on Nuclear Data for the Transmutation of Nuclear Waste.

GSI-Darmstadt, Germany, 1-5 September. 2003 / Ed. A. Kelic, K.-H. Schmidt -[Электронный ресурс] http://vwvw-vvnt.gsi.de/tramu/proceedings/fomichev2.pdf -5p.

6. . A.A. FOMICHEV, V.N. DUSHIN, A.V. FOMICHEV, "Neutron-Induced Fission Cross-Section of U235 at Energies of 20-200 MeV", Proceedings of the Workshop on Nuclear Data for the Transmutation of Nuclear Waste. GSI-Darmstadt, Germany, 1-5 September. 2003 / Ed. A. Kelic, K.-H. Schmidt - [Электронный ресурс] http://vvww-wnt.gsi.de/tramu/proceedings/FomichevU235.pdf - 4p.

7. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, V.N. Dushin, A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Soloviov, Yu.V. Tuboltsev, A.S. Vorobyev, The Neutron Induced Fission Cross Section of 240Pu, 243Am and nat-W in the Energy Range 1-200 MeV, Neutron spectroscopy, neuron structure, related topics: Proc. of the seminar: XII International seminar on interactions of neutrons with nuclei [ISIIN-12], Dubna, Russia, 26-29 May, 2004./ Объединённый институт ядерных исследований, 2004. P. 475-479.

8. В.Е. Бунаков, JI.B. Краснов, А.А. Фомичев, А.В. Фомичев, "Формирование угла разлета осколков при делении 232Th протонами", Известия РАН, сер. физическая, т.69, №1, 2005, С.23-27.

9. V.E. Bunakov, L.V. Krasnov, А.А. Fomichev, A.V. Fomichev "Angle Between Two Fragments in Fission by Fast Protons", International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), September 26 - October 1, 2004, Eldorado Hotel, Santa Fe, New Mexico, USA, [American Institute of Physics Conference Proceedings, Volume 769, New York, 2005], P.1295-1298.

10. A.B. Laptev, A.Yu. Donets, V.N. Dushin A.V. Fomichev, A.A. Fomichev, R.C. Haight, O.A. Shcherbakov, S.M. Sploviev, Yu.V. Tuboltsev, and A. S. Vorobyev, "Neutron-induced fission cross sections of 240Pu, 243Am and natW in the energy range 1200 MeV", International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), Sept. 26 - Oct. 1, 2004, Eldorado Hotel, Santa Fe, New Mexico, USA, [American Institute of Physics Conference Proceedings, Volume 769, New York, 2005], P.865-869.

11. A.V. Fomichev, V. N. Dushin, S. M. Soloviov, A. A. Fomichev, S. G. Mashnik, , "Neutron-Induced Fission Cross Sections for 240Pu, 243Am , 209Bi and natW Measured Relative to U235 in the Energy range 1 - 350 MeV", Preprint/V.G.Khlopin Radium Institute - РИ-262, Saint-Petersburg 2004. - 36p.

12. A.V. Fomichev, V. N. Dushin, S. M. Soloviov, A. A. Fomichev, S. G. Mashnik, , "Fission Cross Sections of 240-Pu, 243-Am, 209-Bi and nat-W Induced by Neutrons up to 500 MeV Measured Relative to 235-U", Preprint/Los Alamos National Laboratory - LA-UR-05-1533. - 2005. - 37p. Благодарности.

В заключение, хочу выразить свою признательность всем участникам эксперимента за внимательное отношение и помощь, которую они оказывали мне как младшему участнику работы, являвшемуся аспирантом кафедры Ядерной физики Петербургского университета. Выражаю искреннюю благодарность профессорам Санкт-Петербургского университета Бунакову Вадиму Евгеньевичу и Краснову Леониду Васильевичу за руководство и непосредственное участие в расчетах по ядерным моделям. Благодарю моего руководителя Гриднева Константина Александровича за руководство и выбор интересной и актуальной темы исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проделанная работа состоит из экспериментальной и расчетной частей. Обе части направлены на получение величин сечений деления четырёх тяжёлых ядер, имеющих практическое значение.

Выбор ядер, значительно разнящихся по делимости, создаёт трудности для эксперимента. Однако, он создаёт лучшие условия для тестирования расчётной модели.

Благодаря высоким характеристикам импульсного "spallation" нейтронного источника в Гатчине, которому может быть сопоставлен лишь источник в Лос -Аламосе, измерения могли вестись в широком диапазоне энергий нейтронов.

Для выполнения расчётов была выбрана каскадно - экситонная модель реакции взаимодействия быстрых нуклонов с ядрами, а именно, её дубненская версия, реализованная в модельном коде СЕМ03.

Расчёт правильно воспроизвёл экспериментальные энергетические зависимости сечений деления для всех ядер. Хорошее соответствие результатов расчетов и измерений повышает надёжность полученных величин.

Мы осторожно относимся к экспериментальным данным, полученным для энергий нейтронов выше 350 МэВ. Поэтому, в таблицах приводим данные до энергий нейтронов 350 МэВ, а данные для энергий нейтронов выше 350 МэВ представляем в графическом виде вместе с расчётными данными.

Данный код был применён также для описания другой характеристики реакции деления - взаимного угла разлёта осколков. В отличие от сечения деления, величина которого сильно связана с энергией возбуждения ядра, эта характеристика отражает переданный ядру мишени импульс. Энергия и импульс это два основных параметра, используемых при моделировании ядерных реакций. Экспериментальные спектры угловых распределений осколков необходимые для сравнения с соответствующими расчётными были взяты из литературных источников. И в этом случае сравнение показало соответствие расчёта эксперименту.

Два этих эпизода применения исследуемого кода СЕМОЗ говорят о том, что код адекватен процессам, развивающимся в ядрах при бомбардировке их нуклонами промежуточных энергий, и позволяет рекомендовать его для использования в работе по формированию базы ядерных данных для области энергий 20 - 500 МэВ.

1. О. Hahn and F. Strassmann, "Uber den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle Naturwissenschaften, (1939), Bd.27, Heftl, p.l 1-15.

2. K.A. Петржак и Г. H. Флёров, " Спонтанное деление урана", Журнал экспериментальной и теоретической физики, 1940, т.10, вып.9-10, с.1013-1017.

3. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, Computer Index of Nuclear Reaction Data (CINDA): http://www.nndc.bnl.gov/exfor/cinda.htm

4. Физико-Энергетический Институт им. А.И. Лейпунского, Государственный Научный Центр Российской Федерации, Российский Центр Ядерных Данных, Russian neutron evaluated data files (BROND): http://www.ippe.ru/podr/cid/page4 cjd.html

5. V.G. Pronyaev and O. Schwerer, "The Nuclear Reaction Data Centers Network", report/INDC(NDS)-401 Rev.4 (August 2003).

6. Neutron Time of Flight Collaboration on Nuclear Data for Accelerate Driven Systems (n-TOF-ND-ADS): http://pceet075.cern.ch/

7. European Atomic Energy Community (EURATOM), "EURATOM Research and Training Programme on Nuclear Energy (2002-2006) ": http://www.cordis.lu/fp6-euratom/library.htm, http://www.cordis.lu/fp6-euratom/home.html

8. The International Science and Technology Center (ISTC): http://www.istc.ru/

9. N. Bohr and J. Wheeler, "The mechanism of nuclear fission" Physical Review, Vol.56 (1939) p.426-450. ; Я. И. Френкель, "Электрополярная теория расщепления тяжёлых ядер медленными нейтронами", ЖЭТФ, том 9, выпуск 6, 1939г, с.641-653.

10. P. Fong, "Critical evaluation of the statistical theory offission", Physical Review -C, 1978, Vol. 17, № 5, p. 1731-1734; P. Fong, "Statistical theory of fission", N. Y. ,1969.

11. M.L. Goldberger, "The Interaction of High Energy Neutrons and Heavy Nuclei", Physical Review, Vol.74, №10, (1948,) p.1269-1277.

12. B.C. Барашенков, В.Д. Тонеев, "Взаимодействие высокоэнергетических частиц и атомных ядер с ядрами", Москва, Атомиздат, (1972)

13. К.К. Gudima, S.G. Mashnik, and V.D. Toneev, "Cascade Exiton model of Nuclear Reactions", Nuclear Physics "A", Vol. 401, p. 329-361, (1983).

14. S.Bjornholm, J.E.Lynn, "The double-humped fission barriers", Reviews of Modern Physics, Vol. 52, №4, (1980), p.725-931.

15. M. Uhl, B.Strohmaier, "STAPRE a computer code for particle induced activation cross sections and related quantities", Report/Institute fur Radiumforschung und Kernphysik.-IRK 76/01.-Vienna, 1976.

16. V.M. Maslov, "Actinide Symmetric/Asymmetric Nueleon-lnduced Fission up to 200 MeV", Proc. Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), September 26 October 1, 2004, Santa Fe, USA, p. 1104-1107.

17. JI.H. Андроненко, А.А. Жданов, A.B. Кравцов, Г.Е. Солякин, «Механизм расщепления ядер 238Uрелятивистскими частицами», Ядерная Физика, 2002, том 65, № 3, с.504-509.

18. PJ. Finck, H.S. Khalil, M. Salvatores, G. Aliberti, G. Palmiotti, J.A. Stillman, "Developments in Nuclear Technologies and Nuclear Data Needs", Int. Conf. on

19. Nuclear Data for Science and Technology (ND2004), September 26 October 1, 2004, Santa Fe, USA, American Institute of Physics Conference Proceedings, Volume 769, New York, 2005., p.3-8.

20. В.И. Гольданский, Э.З. Тарумов и B.C. Пенькина, «Деление тяжёлых ядер нейтронами высоких энергий», Доклады Академии наук СССР, т. 101, № 6, (1955), с.1027-1030.

21. V. Cocconi-Tongiorgi, "On the mechanism of Production of the neutron Component of the Cosmic Radiation", Physical Review, Vol.76, №4 (1949) p. 517526.

22. J.A. Jungerma, F.P. Brady, "Medium Energy Neutron Facility", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Vol. 89, (1970), p. 167-173.

23. A. Bol, P. Leleux, P. Lipnik, P. Macq, A. Ninane, "A Novel Design for a Fast Intense Neutron Beam", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A, Vol.214 (1983) p.169-173.

24. R. Helmer, "The TRIUMF charge exchange facility", Canadian Journal of Physics, Vol, 65(1987) p. 588-594.

25. S.S. Hanna, C.J. Martoff, D. Pocanic, K. Wang, R.C. Byrd, C.C. Foster, I.J. van Heerden, "A monochromatic neutron facility for (n,p) reactions", Nuclear Instrument and Methods in Physics Research, Section A, Vol.401, №2-3, (1997) p. 345-354.

26. M.S. Zucker, N. Tsoupas, P.E. Vanier, vonVimmerperg, S.F. Mughabghab, and E. Schmidt, "Spallation Neutron Production Measurements", Nuclear Science and Engineering, Vol.129, №2, 1998, p. 180-186.

27. P.W. Lisowski, C.M. Bowman, G.J. Russell, and S.A. Wender, "The Los Alamos National Laboratory Spallation Neutron Sources," Nuclear Science and Engineering, Vol.106, (1990), p.208-218.

28. D. Rochman, R.C. Haight, J.M. O'Donnell, M. Devlin, T. Ethvignot, and T. Grarier, "Neutron-induced reaction studies at FIGARO using a Spallation source", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A, Vol.523, №1-2, (2004), p. 102-115.

29. J.A. Becker, R.O. Nelson, "New Physics Opportunities with GEANIE at LANSCE/WNR", Nuclear Physics News International Vol.7, №2, (1997), p.l 1-18.

30. W.P. Poenitz, "The black neutron detector", Nuclear Instrument and Methods in Physics Research, 1973, Vol. 109, p.413-420.232 233 235 237 238

31. B.M. Панкратов, «Сечения деления Th, U, U, Np, U нейтронами в диапазоне энергий 5-37 МэВ», Атомная энергия, т. 14, вып. 2, с. 177-184, 1963.

32. J. Rapaport, J. Ullmann, R.O. Nelson, S. Seestrom-Morris, S.A. Wender, and R.C. Haight, "Preliminary Measurement of 235U(n,f) Cross Section Up to750 MeV", Report/Los Alamos National Lab. LA-11078-MS, (1987), 14 p.

33. A.D. Carlson, S. Chiba, F.-J. Hambsch, N. Olsson, A.N. Smirnov, "Update to Nuclear Data Standards for Nuclear Measurements", Summary Report of a Consultant's Meeting held in Vienna, Austria, 2 to 6 December 1996, INDC(NDC)-368, Vienna, May 1997, 45p

34. P.W. Lisowski, A. Gavron, W.E. Parker, A.D. Carlson, O.A. Wasson, and Hill, "Fission Cross-Sections for 231234,236 U Relative to235U from 0,5 to 400 MeV", Proc. Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology, Luelich, 1991, p.518-520.

35. H. Vonach, A. Pavlik, R. Nelson, and S. Vender (unpublished).

36. P. Staples and K. Morley, "Neutron-Induced Fission Cross-Section Ratios for 239Pu, 240Pu, 242Pu, anc?44Pu Relative to Ufrom 0,5 to 400 MeV", Nuclear Science and Engineering, Vol. 129, p.149-163 (1998).

37. J.W. Behrens, and J.C. Browne, "Measurement of Neutron-Induced Fission Cross Sections of Americium-241 and Americium-243 Relative to Uranium-235 from 0.2 to 30 MeV", Nuclear Science and Engineering, Vol.77, (1981), p.444-453.

38. C.M. Соловьев, "Разработка методов изготовления и калибровки мишеней из делящихся нуклидов", Радиевый институт имени В.Г. Хлопина, сборник статей к 75-летию со дня основания, Санкт-Петербург 1997, с.249, ISBN 586763-104-4

39. S. М. Soloviev, "Calibration of Heavy-Element Nuclear Targets by Rutherford Backscattering of Alpha Particles", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A, Vol.397, (1997), p.159-162.

40. D.E. Cullen, "A Temperature Dependent ENDF/B-VI, Release 7 Cross Section Library", UCRL-ID-127776, Rev. 16, University of California Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, Nov 22, 2000.

41. В.Ф. Турчин, В.П. Козлов, M.C. Малкевич, "Использование методов математической статистики для решения неустойчивых задач", Успехи Физических Наук, т.102, вып.З, 1970, с.345-386

42. Shiori Furihata, Koji Niita, Shin-ichiro Meigo, Yuiro Ikeda, and Fujio Maekawa "The GEM Code-A Simulation Program for the Evaporation and the Fission Process of an Excited Nucleus1", JAERI-Data/Code 2001-015, March 200, JAERI.

43. G. Audi and A.H. Wapstra, "The 1995 update to the atomic mass evaluation" Nuclear Physics A595 vol. 4 p.409-480, December 25, 1995; masses recommended.

44. V. Maslov, Y. Porodzinskij, M. Baba et all, "Actinide neutron-inducedfission up to 200 MeV", Journal of Nuclear Science and Technology. Suppl.l.-2002.-Vol.l.-p.80-83.

45. V.M. Maslov, E. Sukhovitskij, Y. Porodzinskij, A.B. Klepatskij, G.B. Morogovskij, "Evaluation of neutron data for Americium-243", Report/International Nuclear Data Committee.- INDC(BLR)-006, Vienna, (1996), 87p.

46. A.V. Ignatyuk, A.I. Blokhin, V.P. Lunev, V.N. Manokhin, G.Ya. Tertychy, V.A. Tolstikov, K.I. Zolotarev, "Evaluation of neutron cross section for 241 Am and 243Am", Вопросы атомной науки и техники, Серия: Ядерные константы, выпуск!, 1999, с.25-38.

47. Т. Fukahori and S. Pearlstein, in Proceedings of the advisory Group Meeting on Intermediate Energy Nuclear Data for Applications Organized by IAEA, Vienna, 1990 (INEA Nuclear Data Section, Vienna, 1991), p.93

48. T. Fukahori, S. Pearlstein, "Evaluation at the medium energy region for Pb-208 and Bi-20T, Report/Brookhaven National Lab. BNL-45200.- N.Y., (1991)-90p.

49. V.P. Eismont, A.V. Prokofiev, A.N. Smirnov, K.E. Elmgren, J.Blomgren, H. Conde, J. Nilson, N. Olsson, T. Ronnqvist, and E. Traneus, Phys. Rev. C53, 2911 (1996).

50. В. П. Джелепов, Б. M. Головин, Ю. М. Казаринов, Отчёт Института ядерных Проблем Академии Наук, СССР, 1950, взято из ссылки 29.

51. A. Marcinkowski, R.W. Finlay, J. Rapaport, P.E. Hodgson, and M.B. Chadwick, "Neutron Emission Cross Sections on 184W at 11,5 and 26 MeV and the Neutron-Nucleus scattering Mechanism ", Nuclear Physics A501 (1989) p. 1-17.

52. F. Saint-Laurent, M. Conjeaud, R. Dayras, S. Harar, H. Oeschler, C. Volant, "Momentum Transfer in Light-Ion-Induced Fission Reactions", Nuclear Physics A422, №2, (1984), p.307-326.

53. X. Ledoux, H.G. Bohlen, J. Cugnon, H. Fuchs, J.Galin, B. Gatty, B. Gebauer, D. Guerreau, D. Hilscher, D. Jacquet, U. Jahnke, M. Josset, S. Leray, B. Lott, M. Morjean, B.M. Quednau, G. Roschert, A. Peghaire, L. Pienkowski, R.H. Siemssen,

54. C. Stephan, "Formation and decay of hot nucli in 475 MeV, 2 GeV proton- and 2 GeVHe-induced reaction on Ag, Bi, Au, and U", Physical .Review C, Vol.57, №5, (1998), p.2375-2392.

55. C.M.Zoller, A.Gavron, J.P.Lestone, M.Mutterer,J.P. Theobald, A.S.Ilinov, and238

56. M.D. Brown, C.D. Moak, "Stopping Power of Some Solids for 30-90 MeV 238U Ions", Physical Review B, 1972, Vol.6, №1, p.90-102.

57. H.D. Betz, "Charge States and Charge-Changing Cross Sections of Fast Heavy Ions Penetrating Through Gaseous and Solid Media", Reviews of Modern Physics, 1972, Vol.44, №3, p.465-539.

58. J. Cugnon, "Proton-Nucleus Interaction at High Energy", Nuclear Physics A462, №4,(1987), p.751-780.

59. R.J. Charity, "M.A. McMahan, G.J. Wozniak, R.J. McDonald and L.G. Moretto,

60. D.G. Sarantites, L.G. Sobotca, G. Guarino, A. Panteleo, L. Fiore, A. Gobbi,

61. Kinematics of complex fragment emission in niobium-induced reactions", Nuclear