Akcelerator elektronów jako źródło neutronów Akcelerator elektronów jako źródło neutronów. Obliczenia teoretyczne i pomiary dla akceleratora Coline 15. Adam Wasilewski

I. Obliczenia: Symulacje MC przy użyciu programu Fluka2003 version 1 I. Obliczenia: Symulacje MC przy użyciu programu Fluka2003 version 1.0b, mar-04 A.Fasso1, A. Ferrari2, J.Ranft3, P.R. Sala4 1SLAC, 2CERN, 3Siegen University, 4INFN Milan http://www.fluka.org

Plan symulacji MC wiązka elektronów o energii 10MeV i 15MeV: monoenergetyczna FWHM = 1MeV wolframowa bądź ołowiana tarcza konwersji do generowania fotonów i neutronów optymalna grubość W, Pb = ? ewentualnie tarcza berylowa

Definicja geometrii – pojedyncza tarcza wiązka elektronów jedna W, Pb tarcza konwersji detektor – granica obszarów 2 i 5 Þ strumień cząstek rozmiar detektora 40cm  40cm

Wyniki – pojedyncza tarcza, 1014e

Definicja geometrii – podwójna tarcza wiązka elektronów 15MeV tarcza wolframowa tarcza berylowa

Tarcza: wolfram + beryl, E15

Wnioski z obliczeń grubość W, Pb: 3–5 cm  maksymalna produkcja neutronów E15  produkcja neutronów ~20 większa niż dla E10 warstwa berylu nie powoduje zwiększenia intensywności wiązki neutronów maksimum widma energii neutronów < 1 MeV Publikacja: Nukleonika nr 3/06

II. Pomiary D. Wolski, M. Moszyński P-III A. Wasilewski, S. Wronka, E II. Pomiary D. Wolski, M. Moszyński P-III A. Wasilewski, S. Wronka, E. Jakubowska, J. Harasimowicz M. Kowalski, P. Szymański P-II

LiJ – pomiary w ołowianym domku detektor i fotopowielacz w „domku” Pb, grubość ścianek 20cm założenie – neutrony generują się na wolframowych szczękach o grubości 7cm bardzo zbliżona geometria kalibracji i pomiaru – źródło Pu-Be podwieszone pod szczękami odległość źródło Pu-Be (szczęki) – detektor: ~ 2m źródło Pu-Be (7.85·105 n/s – produkcja neutronów w 4p w lipcu 2005) strumień neutronów w odległości 2m: 1.56 n/s/cm2

LiJ – pomiary w ołowianym domku Wyniki: źródło na szczękach,  strumień neutronów mierzony przez detektor 3.9(2) n/s wiązka E10 & zamknięte szczęki,  strumień neutronów mierzony przez detektor 1530(60) n/s liczba zarejestrowanych w LiJ neutronów wygenerowanych przez wiązkę E10 akceleratora jest 390±30 razy większa od liczby zarejestrowanych w LiJ neutronów emitowanych ze źródła kalibracyjnego Pu-Be

Czy zarejestrowaliśmy neutrony ? Zasada działania detektora LiJ (6,3)Li+n(3,1)H+alfa+4.78MeV E(H)=2.73MeV E(alfa)=2.05MeV s(term)=940b Koniec

Sprawdzenie poprawności otrzymywanych przekrojów czynnych na reakcje fotojądrowe w Be i W. definicja geometrii monoenergetyczna wiązka fotonów jedna tarcza: beryl bądź wolfram detektor – granica obszarów 3 i 2 Þ strumień neutronów w 4p

„Rejestrowane” widma fotonów i neutronów

Porównanie wiązek E10 monoenergetycznych i o FWHM = 1MeV