1 / 15

Studium využití tříštivých reakcí k transmutaci radionuklidů Ondřej Svoboda

Studium využití tříštivých reakcí k transmutaci radionuklidů Ondřej Svoboda. Vedoucí práce: RNDr. Vladimír Wagner, CSc. Úvod. V rámci své diplomové práce jsem zpracoval data z experimentu, který spadá pod projekt „Energy plus Transmutation“

becca
Download Presentation

Studium využití tříštivých reakcí k transmutaci radionuklidů Ondřej Svoboda

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Studium využití tříštivých reakcí k transmutaci radionuklidůOndřej Svoboda Vedoucí práce: RNDr. Vladimír Wagner, CSc.

  2. Úvod • V rámci své diplomové práce jsem zpracoval data z experimentu, který spadá pod projekt „Energy plus Transmutation“ • Projekt „Energy plus Transmutation“ se zabývá problematikou neutronových zdrojů, které by byly vhodné pro ADTT • Doposud byla v rámci projektu provedena celá řada experimentů v oblastech: - terčových materiálů a vhodné geometrie - zdrojů nabitých částic s ohledem na jejich vydatnost a dosahované energie - transmutační schopnosti systémů (jodové vzorky) - složitější sestavy s uranovým blanketem Obhajoba Diplomové práce

  3. Hlavní cíle experimentu • Studium spalačních reakcí a hustot neutronových toků ve velkých systémech terče a blanketu • Srovnání experimentálních výsledků se simulacemi a vyvození závěrů z hlediska použitých modelů a knihoven • Ověření účinných průřezů pro vysokoenergetické neutrony • Výzkum neutronové bilance a schopností multiplikace použitého blanketu Obhajoba Diplomové práce

  4. Tříštivé (spalační) reakce • Pro většinu transmutačních reakcí potřebujeme silná neutronová pole => hledání vhodného zdroje • Vysokoenergetické nabité částice produkují při srážkách s jádry těžkých prvků mnoho neutronů (tříštivé reakce) Obhajoba Diplomové práce

  5. Experiment • Proběhl v červnu 2004 na Nuclotronu v LVE SÚJV Dubna, Rusko • Urychlované částice: protony s energií 0.7 GeV; celkový počet protonů dle integrátoru svazku: 5.19*1013 (značná chyba) • Ozařování: 8 hodin 51 minut Obhajoba Diplomové práce

  6. Terč • Terč - tlustá olověná tyč (délka 48 cm, průměr 8,4 cm), rozdělená do 4 částí • Aktivační detektory - umístěny mezi jednotlivými částmi terče, dále pak před, za i nad blanketem • Terč byl obklopen přírodním uranem ve formě válců (206,4 kg) • Celá sestava kryta v boxu, stěny vyplněny polyethylenem (biologické stínění) • Stěny boxu vyloženy kadmiem pro odstínění tepelných neutronů Obhajoba Diplomové práce

  7. Monitory svazku • Před terčem byly umístěny dva monitory svazku, které určovaly přesnou intenzitu, profil a polohu svazku • Velký monitor měřil celkový tok protonů • Menší monitory měřily pozici a profil svazku • Složení: Al a Cu fólie Obhajoba Diplomové práce

  8. Sledované izotopy v monitorech svazku • Monitory svazku byly měřeny vícekrát – krátkodobá/dlouhodobá měření Obhajoba Diplomové práce

  9. Výsledky z monitorů svazku • Vyhodnocení monitorů svazku mělo stěžejní význam pro celý experiment! • celkový tok protonů velkým detektorem - 1.22(5)x1013 • celkový tok protonů malým detektorem - 0.90(5)x1013 • posun svazku 0.5(1) cm nahoru a 0.1(1) cm doleva Obhajoba Diplomové práce

  10. Detekce vznikajících neutronů • Neutrony vznikající při tříštivých reakcích v Pb terči byly měřeny pomocí aktivačních detektorů • Jako aktivační detektory jsme použili Au, Al, Bi, Y, Co fólie • Fólie měly tvar čtverců cca 2x2 cm, ~ 1 g těžké, tloušťka ~ 0,1 mm (dle typu fólie), celkem více jak 150 kusů Obhajoba Diplomové práce

  11. Vyhodnocení fólií • Fólie byly proměřeny na HPGe detektoru • Vyhodnocení naměřených spekter jsem provedl pomocí programu Deimos32, který fituje gama-píky Gaussovou křivkou • Následovalo přiřazení píků k příslušným izotopům • Výtěžky jednotlivých izotopů určeny s ohledem na všechny korekce (rozpad během ozařování, koincidence, nerovnoměrné ozařování, plošné zářiče…) Obhajoba Diplomové práce

  12. Výsledky z aktivačních detektorů Radiální směr Axiální směr Obhajoba Diplomové práce

  13. Simulované spektrum energií neutronů Obhajoba Diplomové práce

  14. Porovnání experimentálních dat se simulacemi • simulace provedeny v MCNPX 2.5.0 Axiální směr Radiální směr Obhajoba Diplomové práce

  15. Závěr • V rámci své diplomové práce jsem vyhodnotil experiment E+T s700 MeV protony, provedl simulace zkoumané sestavy pomocí MCNPX a porovnal získané výsledky • V současné době je vyhodnocení prakticky hotovo a pracuje se na závěrečné zprávě • Výsledky vyhodnocení monitoru svazku byly použity jako podklad pro zprávu “The beam intensity determination – the Nuclotron experiment June 2004” • V listopadu 2005 proběhl zatím poslední experiment Energy plus Transmutation – deuterony 1,26 AGeV, další je plánován na červenec 2006 Děkuji za Vaši pozornost… Obhajoba Diplomové práce

More Related