Production cross sections of fission products via 20.9 MeV proton irradiation of 232Th

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Using the activation technique without chemical separation, cross sections for the production of 119 fission products — from 72Zn to 151Pm — belonging to 32 different chemical elements (Zn, Ga, Ge, As, Br, Se, Kr, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm) were measured under independent irradiation of two metallic 232Th foils with 20.9 MeV protons. The irradiations were carried out at the NS-21M facility, based on the I-2 linear proton accelerator, and lasted 1 hour and 1 minute. The proton flux was determined using monitor reactions natCu(p, x)62Zn and natCu(p, x)63Zn. The obtained results, together with data from other authors available in the EXFOR database and our previously measured data (also included in EXFOR) for proton energies of 100, 200, 800, 1200, and 1600 MeV, are presented in the form of excitation functions and mass yield curves. The fission product cross sections of 232Th were modeled using the PHITS-3.31 code with the INCL4.6/GEM, JAM/GEM, and Bertini/GEM models for 42 proton energies in the range from 0.01 to 3 GeV. Cumulative cross sections for fission products in the mass range 72 < A < 151 were computed using custom software based on the independent cross sections obtained from PHITS-3.31 output. For selected proton energies (20.9, 100, 200, 800, 1200, and 1600 MeV), a comparison between calculated and experimental results was performed using standard statistical criteria (, and ), allowing evaluation of the predictive performance of each model implemented in PHITS-3.31. In addition, the GEF2023/2.1 code was used to analyze the mass yields of 232Th fission products.

Sobre autores

Yu. Titarenko

NRC “Kurchatov Institute”

Email: yury.titarenko@itep.ru
Moscow, Russia

A. Arkhipov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

S. Balyuk

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

V. Batyaev

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

M. Batyaeva

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

V. Davidенко

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

V. Zhivun

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

Ya. Zaritskiy

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

A. Kovalishin

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

M. Kotelniy

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

A. Kirsanov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

T. Kulevoy

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

I. Mednikov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

B. Novikov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

A. Orlov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

K. Pavlov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

V. Stolbunov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

A. Titarenko

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

R. Tikhonov

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

M. Shlenskii

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

N. Kovalenko

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

S. Vinokurov

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry

Moscow, Russia

A. Kazakov

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry

Moscow, Russia

E. Khvorostinin

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry

Moscow, Russia

A. Ignatyuk

Leypunsky Institute of Physics and Power Engineering

Obninsk, Russia

Bibliografia

  1. Experimental Nuclear Reaction Data (EXFOR) Website, International Atomic Energy Agency, Nuclear Data Services; https://www-nds.iaea.org/exfor/ (DatabaseVersion of 2025-05-09).
  2. Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, E. I. Karpikhin, R. D. Mulambetov, A. B. Koldobsky, V. M. Zhivun, S. V. Mulambetova, K. A. Lipatov, Yu. A. Nekrasov, A. V. Belkin, N. N. Alexeev, V. A. Schegolev, Yu. M. Goryachev, V. E. Luk’yashin, and E. N. Firsov, INDC(CCP)-434 (Vienna, 2002); http://www-nds.iaea.org/publications/indc/indc-ccp-434.pdf
  3. J. W. Engle, S. G. Mashnik, J. W. Weidner, L. E. Wolfsberg, M. E. Fassbender, K. Jackman, A. Couture, L. J. Bitteker, J. L. Ullmann, M. S. Gulley, C. Pillai, K. D. John, E. R. Birnbaum, and F. M. Nortier, Phys. Rev. C 88, 014604 (2013); https://doi.org/10.1103/PhysRevC.88.014604
  4. Ю. Е. Титаренко, А. А. Архипов, С. А. Балюк, В. Ф. Батяев, М. В. Батяева, В. Д. Давиденко, В. М. Живун, Я. О. Зарицкий, А. А. Ковалишин, М. В. Котельный, А. С. Кирсанов, Т. В. Кулевой, И. В. Медников, Б. А. Новиков, А. В. Орлов, К. В. Павлов и др., ЯФ 88 (4), 317 (2025) [Phys. At. Nucl. 88 (4) (2025)].
  5. T. Sato, Y. Iwamoto, S. Hashimoto, T. Ogawa, T. Furuta, S. Abe, T. Kai, P.-E. Tsai, N. Matsuda, H. Iwase, H. Shigyo, L. Sihver, and K. Niita, J. Nucl. Sci. Technol. 55, 684 (2018).
  6. K.-H. Schmidt, B. Jurado, C. Amouroux, and C. Schmitt, Nucl. Data Sheets 131, 107 (2016).
  7. GEF — A GEneral description of the Fission process, LP2i Bordeaux; https://www.lp2ib.in2p3.fr/nucleaire/nex/gef/
  8. Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, E. I. Karpikhin, V. M. Zhivun, A. V. Ignatyuk, V. P. Lunev, N. N. Titarenko, Yu. N. Shubin, and V. S. Barashenkov, INDC(CCP)-0447 (Vienna, 2009); http://www-nds.iaea.org/publications/indc/indc-ccp-0447.pdf
  9. Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, A. A. Belonozhenko, S. P. Borovlev, M. A. Butko, S. N. Florya, K. V. Pavlov, V. I. Rogov, R. S. Tikhonov, A. Yu. Titarenko, and V. M. Zhivun, INDC(CCP)-0453 (Vienna, 2009); http://www-nds.iaea.org/publications/indc/indc-ccp-0453.pdf
  10. Yu. E. Titarenko, O. V. Shvedov, V. F. Batyaev, E. I. Karpikhin, V. M. Zhivun, A. B. Koldobsky, R. D. Mulambetov, S. V. Kvasova, A. N. Sosnin, S. G. Mashnik, R. E. Prael, A. J. Sierk, T. A. Gabriel, M. Saito, and H. Yasuda, Phys. Rev. C 65, 064610 (2002); https://doi.org/10.1103/PhysRevC.65.064610
  11. BIPM JCGM 100:2008, GUM 1995 with minor corrections, Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement, 1st edition (September 2008).
  12. E. Storm and H. I. Israel, Nucl. Data Tables A 7, 681 (1970).
  13. Ю. Е. Титаренко, А. А. Архипов, С. А. Балюк, В. Ф. Батяев, М. В. Батяева, В. Д. Давиденко, В. М. Живун, Я. О. Зарицкий, А. А. Ковалишин, М. В. Котельный, А. С. Кирсанов, Т. В. Кулевой, И. В. Медников, Б. А. Новиков, А. В. Орлов, К. В. Павлов и др., ЯФ 88 (3), 286 (2025) [Phys. At. Nucl. 88 (3) (2025)].
  14. Yu. E. Titarenko, K. V. Pavlov, A. Yu. Titarenko, M. V. Chauzova, V. M. Zhivun, A. V. Ignatyuk, S. G. Mashnik, A. Yu. Stankovsky, S. E. Chigrinov, and K. K. Gudima, Nucl. Instrum. Methods A 880, 6 (2018); https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.10.049
  15. Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, K. V. Pavlov, A. Yu. Titarenko, V. M. Zhivun, M. V. Chauzova, S. A. Balyuk, P. V. Bebenin, A.V. Ignatyuk, S. G. Mashnik, S. Leray, A. Boudard, J. C. David, D. Mancusi, J. Cugnon, Y. Yariv, et al., Nucl. Instrum. Methods A 821, 136 (2016); https:/doi.org/10.1016/j.nima.2016.03.046
  16. Genie™ 2000 Gamma Analysis Software, Mirion Technologies (Canberra), Inc.
  17. V. M. Zhivun and Yu. E. Titarenko, Certificate of State Registration of the Program for PC. No. 2015617025, Rospatent Federal Service for Intellectual Property (2015).
  18. A. Yu. Konobeyev, A. Stankovskiy, D. Leichtle, A. Klix, and D. Koliadko, in Proceedings of the International Conference ND-2025, Madrid, Spain, 22−27 June 2025.
  19. Nudat 2 — National Nuclear Data Center (NNDC); https:/www.nndc.bnl.gov
  20. Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, A. Yu. Titarenko, M. A. Butko, K. V. Pavlov, S. N. Florya, R. S. Tikhonov, S. G. Mashnik, A. V. Ignatyuk, N. N. Titarenko, W. Gudowski, M. Tesinsky, C.-M. L. Persson, H. Ait Abderrahim, H. Kumawat, and H. Duarte, Phys. Rev. C 78, 034615 (2008); https://doi.org/10.1103/PhysRevC.78.034615
  21. J. K. Tuli, Nuclear Wallet Cards (Brookhaven National Laboratory, National Nuclear Data Center, October 2011).
  22. G. Nobre, D. Brown, R. Arcilla, R. Coles, and B. Shu, EPJ Web Conf. 294, 04004 (2024).
  23. S. A. Balyuk, V. F. Batyaev, K. G. Chernov, V. M. Chernov, V. D. Davidenko, D. N. Demidov, A. V. Golubeva, A. N. Kirsanov, A. A. Kovalishin, B. V. Kuteev, I. V. Mednikov, A. M. Ovcharenko, K. V. Pavlov, A. P. Persianova, T. A. Shishkova, M. N. Shlenskii, A. B. Sivak, et al., in Proceedings of the 30th IAEA Fusion Energy Conference (IAEA FEC2025), Chengdu, 13–18 Oct, 2025; https://conferences.iaea.org/event/392/contributions/ 36188/
  24. Yu. E. Titarenko, V. F. Batyaev, M. A. Butko, D. V. Dikarev, S. N. Florya, K. V. Pavlov, A. Yu. Titarenko, R. S. Tikhonov, V. M. Zhivun, A. V. Ignatyuk, S. G. Mashnik, A. Boudard, S. Leray, J.-C. David, J. Cugnon, D. Mancusi, et al., Phys. Rev. C 84, 064612 (2011); https://doi.org/10.1103/PhysRevC.84.064612
  25. A. V. Prokofiev, Nucl. Instrum. Methods A 463, 557 (2001).
  26. T. R. England and B. F. Rider, LA-UR-94-3106, ENDF-349 (1994).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

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».