MEASUREMENT OF CROSS-SECTION OF THE 7Li(𝑑, 𝑛)8Be REACTIONS AT THE DEUTERON ENERGIES FROM0.4 to 2.1 MeV

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Obtaining intense neutron fluxes are required for production of radioactive isotopes, radiation testing of promising materials, neutron diffraction, neutron capture therapy and other applications. The interaction of deuterons with lithium is characterized by a high neutron yield, a wide variety of reactions, but the available experimental data on the reaction cross-section are scarce and contradictory, which does not allow reliable estimation of the yield and spectrum of generated neutrons. In this work, effective partial cross-sections of the nuclear reactions 7Li(𝑑, 𝑛)8Be with the formation of the Be nucleus in the ground and first excited states at deuteron energies from 0.4 to 2.1 MeV were measured at accelerator based neutron source VITA using developed RBN-A1 fast neutron spectrometric radiometer. It is shown that measurements by the fast detector radiometer with two diamond spectrometric detectors provide a number of advantages over the traditionally used measuring path scintillation detector. Analysis of the high-energy part of the amplitude spectra of diamond detectors, determined by the reactions 12C(𝑛, α)9Be and 12C(𝑛, α)9Be*, made it possible to measure the effective partial cross sections of the nuclear reaction 7Li(𝑑, 𝑛)8Be with the formation of the Be nucleus in the ground and especially in the first excited state.

About the authors

S. A. Meshchaninov

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Email: S.Meshaninov@iterrf.ru
Moscow, Russia

A. V. Krasilnikov

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

N. B. Rodionov

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

Y. A. Kashchuk

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

S. Y. Obudovsky

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

A. S. Dzhurik

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

T. M. Kormilitsyn

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

R. N. Rodionov

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

V. N. Amosov

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

G. E. Nemtsev

Institution “Project Center ITER”, State Atomic Energy Corporation “Rosatom”

Moscow, Russia

M. I. Bikchurina

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

T. A. Bykov

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

G. D. Verkhovod

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

D. A. Kasatov

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

Ia. A. Kolesnikov

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

G. M. Ostreinov

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

E. O. Sokolova

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University

Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia

S. Yu. Taskaev

Budker Institute of Nuclear Physics; Novosibirsk State University; Joint Institute for Nuclear Research

Email: taskaev@inp.nsk.su
Novosibirsk, Russia; Novosibirsk, Russia; Dubna, Russia

References

  1. С. Ю. Таскаев, Ускорительный источник нейтронов VITA (Физматлит, Москва, 2024).
  2. S. Taskaev, E. Berendeev, M. Bikchurina, T. Bykov, D. Kasatov, I. Kolesnikov, A. Koshkarev, A. Makarov, G. Ostreinov, V. Porosev, S. Savinov, I. Shchudlo, E. Sokolova, I. Sorokin, T. Sycheva, and G. Verkhovod, Biology 10, 350 (2021).
  3. https://www.bergoz.com/products/npct/
  4. P. de Groot, Handbook of Stable Isotope Analytical Techniques (Elsevier, 2009), Vol. II.
  5. K. Lieberman et al., Experientia 42, 985 (1986).
  6. D. Kasatov, Ia. Kolesnikov, A. Koshkarev, A. Makarov, E. Sokolova, I. Shchudlo, and S. Taskaev, J. Instrum. 15, P10006 (2020).
  7. S. Taskaev, M. Bikchurina, T. Bykov, D. Kasatov, Ia. Kolesnikov, A. Makarov, G. Ostreinov, S. Savinov, and E. Sokolova, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 525, 55 (2022).
  8. S. Taskaev, M. Bikchurina, T. Bykov, D. Kasatov, Ia. Kolesnikov, G. Ostreinov, S. Savinov, and E. Sokolova, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 554, 1654460 (2024).
  9. https://fgis.gost.ru/fundmetrology/registry/4/items /1414010
  10. А. В. Красильников, Н. Б. Родионов, А. П. Большаков, В. Г. Ральченко, С. К. Вартапетов, Ю. Е. Сизов, С. А. Мещанинов, А. Г. Трапезников, В. П. Родионова, В. Н. Амосов, Р. А. Хмельницкий, А. Н. Кириченко, ЖТФ 92, 596 (2022).
  11. D. Rigamonti, L. Giacomelli, G. Gorini, M. Nocente, M. Rebai, M. Tardocchi, M. Angelone, P. Batistoni, A. Cufar, Z. Ghani, S. Jednorog, A. Klix, E. Laszynska, S. Loreti, M. Pillon, S. Popovichev, N. Roberts, D. Thomas and JET Contributors, Meas. Sci. Technol. 29, 045502 (2018), https://doi.org/10.1088/1361-6501/aaa675
  12. А. В. Красильников, В. Б. Квасков, Природные алмазы России (Полярон, Москва, 1997), с. 131.
  13. S. A. Kuvin, H. Y. Lee, B. DiGiovine, A. Georgiadou, S. Mosby, D. Votaw, M. White, and L. Zavorka, Phys. Rev. C 104, 014603 (2021), https://doi.org/10.1103/PhysRevC.104.014603
  14. D. Rigamonti, A. Dal Molin, A. Muraro, M. Rebai, L. Giacomelli, G. Gorini, M. Nocente, E. Perelli Cippo, S. Conroy, G. Ericsson, J. Eriksson, V. Kiptily, Z. Ghani, Z. Stancar, M. Tardocchi and JET Contributors, Nucl. Fusion 64, 016016 (2024), https://doi.org/10.1088/1741-4326/ad0a49
  15. Glenn F. Knoll, Radiation Detection and Measurement (WILEY John Wiley & Sons, 2010), 4th ed.
  16. Ю. М. Широков, Н. П. Юдин, Ядерная физика (Наука, Москва, 1980).
  17. https://skisickness.com/2020/02/kinematics/
  18. О. В. Бочкарев, В. А. Вуколов, Е. А. Колтыдин и др., Препринт Нейтроны из реакции 7Li + D в интервале энергии дейтронов 0.7–12.1 МэВ (РНЦ “Курчатовский институт”, Москва, 1994).
  19. Dai Nengxiong, Qi Bujia, Mao Yajun, Zhuang Fei, Yao Jinzhang, and Wang Xiaozhong, Chin. J. Nucl. Phys. 9, 103 (1987).
  20. C. Nussbaum, Helvetica Phys. Acta 42, 361 (1969), https://doi.org/10.5169/seals-114072
  21. Г. М. Осетинский, Б. Сикора, Я. Тыкэ, Б. Фрыщин, Исследование реакции 7Li( , )8Be (Дубна, 1970).
  22. https://www-nds.iaea.org/exfor/ibandl.htm
  23. C. H. Johnson and C. C. Trail, Phys. Rev. 133, B1183 (1964), https://doi.org/10.1103/PhysRev.133.B1183
  24. Yan Chen, Sun Hancheng, Na Xiangyin, Ma Weiyi, Cui Yunfeng, and Hu Xuanwen, Chin. J. Nucl. Phys. 2, 137 (1980).
  25. C. Milone and R. Potenza, Nucl. Phys. 84(1),
  26. (1966), https://doi.org/10.1016/0029-5582(66)90430-5
  27. J. Allison et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 835, 186 (2016), https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.06.125
  28. С. А. Мещанинов, Н. Б. Родионов, А. В. Красильников, В. О. Сабуров, Е. И. Казаков, А. А. Лычагин, С. Р. Корякин, Ю. А. Кащук, Р. Н. Родионов, В. Н. Амосов, А. С. Джурик, Исследование характеристик поля 14.7 МэВ нейтронов алмазным детектором, ПТЭ (2024) (в печати).
  29. J. Juna and K. Konecny, Zentralinst. f. Kernforschung, Rossendorf Reports 122, 195 (1966).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».