Study of neutron induced reactions in rare earth isotopes

Abstract

Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας μελετήθηκε η αντίδραση (n,2n) για τα ισότοπα σπάνιων γαιών: 162Er, 156Dy και 165Ho. Συγκεκριμένα, για το 165Ho οι ενεργές διατομές τροφοδοσίας της βασικής και της ισομερούς κατάστασης του 164Ho μετρήθηκαν ανεξάρτητα. Οι ενεργές διατομές των αντιδράσεων μετρήθηκαν μέσω της τεχνικής της ενεργοποίησης σε σχέση με τις αντιδράσεις αναφοράς 197Au(n,2n)196Au, 27Al(n,α)24Na και 93Nb(n,2n)92mNb. Οι ημι-μονοενεργειακές δέσμες νετρονίων παρήχθησαν μέσω των αντιδράσεων 2H(d,n)3He (DD) και 3H(d,n)4He (DT), όπου οι δέσμες δευτερίων επιταχύνθηκαν από τον 5.5 MV Tandem Van de Graaff επιταχυντή του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος», Αθήνα, Ελλάδα. Μετά το τέλος των ακτινοβολήσεων, η επαγόμενη ενεργότητα στα δείγματα μετρήθηκε μέσω φασματοσκοπίας ακτίνων-γ χρησιμοποιώντας ανιχνευτές γερμανίου υπερ-υψηλής καθαρότητας (HPGe). Κατά την ανάλυση των πειραματικών δεδομένων, το λογισμικό GEANT4 χρησιμοποιήθηκε εκτενώς για την προσομοίωση των HPGe ανιχνευτών. Οι κώδικες των ανιχνευτών χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό της απόδοσης των ανιχνευτών, καθώς και για την αναπαραγωγή των πειραματικών φασμάτων. Επιπλέον, ο κώδικας GEANT4 χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό της κατανομής της ενέργειας των δεσμών νετρονίων που παράγονται απο τον 5.5 MV Tandem επιταχυντή στο Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» μέσω των αντιδράσεων DD και DT. Τα πειραματικά δεδομένα που προέκυψαν από την παρούσα μελέτη συγκρίθηκαν με προηγούμενες μετρήσεις της βιβλιογραφίας, καθώς και με θεωρητικούς υπολογισμούς με βάση τον κώδικα TALYS (v. 1.95).