Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме
Представлены результаты экспериментов по генерации гамма-квантов 9.17 МэВ в реакции ¹³C(p,γ)¹⁴N и их резонансному поглощению на ядрах ¹⁴N, выполненных с использованием нового ускорителя – тандема VITA. Ускоритель позволяет формировать протонный пучок с энергией до 2 МэВ и током до 5 мА. Для генераци...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111424 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме / А.С. Кузнецов, Ю.И. Бельченко, А.В. Бурдаков, В.И. Давыденко, А.С. Донин, А.А. Иванов, С.Г. Константинов, А.С. Кривенко, А.М. Кудрявцев, К.И. Меклер, А.Л. Санин, И.Н. Сорокин, Ю.С. Суляев, В.В. Широков, Ю.И. Эйдельман // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 187-190. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859878541288538112 |
|---|---|
| author | Кузнецов, А.С. Бельченко, Ю.И. Бурдаков, А.В. Давыденко, В.И. Донин, А.С. Иванов, А.А. Константинов, С.Г. Кривенко, А.С. Кудрявцев, А.М. Меклер, К.И. Санин, А.Л. Сорокин, И.Н. Суляев, Ю.С. Широков, В.В. Эйдельман, Ю.И. |
| author_facet | Кузнецов, А.С. Бельченко, Ю.И. Бурдаков, А.В. Давыденко, В.И. Донин, А.С. Иванов, А.А. Константинов, С.Г. Кривенко, А.С. Кудрявцев, А.М. Меклер, К.И. Санин, А.Л. Сорокин, И.Н. Суляев, Ю.С. Широков, В.В. Эйдельман, Ю.И. |
| citation_txt | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме / А.С. Кузнецов, Ю.И. Бельченко, А.В. Бурдаков, В.И. Давыденко, А.С. Донин, А.А. Иванов, С.Г. Константинов, А.С. Кривенко, А.М. Кудрявцев, К.И. Меклер, А.Л. Санин, И.Н. Сорокин, Ю.С. Суляев, В.В. Широков, Ю.И. Эйдельман // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 187-190. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Представлены результаты экспериментов по генерации гамма-квантов 9.17 МэВ в реакции ¹³C(p,γ)¹⁴N и их резонансному поглощению на ядрах ¹⁴N, выполненных с использованием нового ускорителя – тандема VITA. Ускоритель позволяет формировать протонный пучок с энергией до 2 МэВ и током до 5 мА. Для генерации резонансных гамма-квантов разработана графитовая мишень, обогащённая изотопом ¹³С и способная принимать мощный протонный пучок. Система регистрации гамма-квантов, резонансно поглощаемых в азоте, включает специально разработанный гониометр с коллиматором. Точность вращения детектора вокруг мишени составляет 0.1º. Приводятся результаты измерения резонансного поглощения гамма-квантов.
Представлено результати експериментів по генерації гамма-квантів 9.17 МеВ у реакції ¹³C(p,γ)¹⁴N і їх резонансному поглинанню на ядрах ¹⁴N, виконаних з використанням нового прискорюючого-тандему VІTA. Прискорювач позволяє формувати протонний пучок з енергією до 2 МеВ і струмом до 5 мА. Для генерації резонансних гамма-квантів розроблена графітова мішень, збагачена ізотопом ¹³С, що здатна приймати потужний протонний пучок. Система реєстрації гамма-квантів, що вилітають практично поперек протонного пучка і поглинаються резонансно в азоті, включає спеціально розроблений гоніометр з коліматором. Точність обертання детектора навколо мішені складає 0.1°.
Приводяться результати виміру резонансного поглинання гамма-квантів з енергією 9,17 МеВ.
The results of experiments on generating of resonance gamma-quanta using vacuum insulation tandem accelerator (VITA) are
presented. The accelerator is able to produce proton beam with particles energy up to 2 MeV and 5 mA current. The resonance gammas have generated in the carbon target enriched with ¹³C isotope with help of ¹³C(p,γ)¹⁴N nuclear reaction. Registration of resonance gamma-quantas is carried out by goniometer and collimator assembly, that capable to be rotated around the target with 0.1º accuracy. The experimental results on absorption of resonance gamma-quanta with energy 9.17 MeV are presented.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:52:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 539.1.06
ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ГЕНЕРАЦИИ И ПОГЛОЩЕНИЮ ГАММА-
КВАНТОВ НА ПРОТОННОМ УСКОРИТЕЛЕ-ТАНДЕМЕ
А.С. Кузнецов, Ю.И. Бельченко, А.В. Бурдаков, В.И. Давыденко, А.С. Донин,
А.А. Иванов, С.Г. Константинов, А.С. Кривенко, А.М. Кудрявцев, К.И. Меклер,
А.Л. Санин, И.Н. Сорокин, Ю.С. Суляев, В.В. Широков, Ю.И. Эйдельман
Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера
E-mail: A.S.Kuznetsov@inp.nsk.su
Представлены результаты экспериментов по генерации гамма-квантов 9.17 МэВ в реакции 13C(p,γ)14N и
их резонансному поглощению на ядрах 14N, выполненных с использованием нового ускорителя – тандема
VITA. Ускоритель позволяет формировать протонный пучок с энергией до 2 МэВ и током до 5 мА. Для ге-
нерации резонансных гамма-квантов разработана графитовая мишень, обогащённая изотопом 13С и способ-
ная принимать мощный протонный пучок. Система регистрации гамма-квантов, резонансно поглощаемых в
азоте, включает специально разработанный гониометр с коллиматором. Точность вращения детектора во-
круг мишени составляет 0.1º. Приводятся результаты измерения резонансного поглощения гамма-квантов.
1. ВВЕДЕНИЕ
Конечной целью проводимых экспериментов яв-
ляется создание прибора для надежного обнаруже-
ния взрывчатых веществ (ВВ). В основе разрабаты-
ваемого метода лежит тот факт, что основные ВВ
содержат повышенное содержание азота по сравне-
нию с обычными веществами. В разрабатываемом
методе груз просвечивается жестким рентгеновским
излучением с энергией квантов 9.17 МэВ. Это излу-
чение резонансно поглощается в азоте и рассеивает-
ся другими веществами. Сравнение спектров резо-
нансного и нерезонансного излучения позволяет
определить наличие ВВ в грузе [1-3]. Идея метода
проиллюстрирована на Pис.1.
Рис.1. Принципиальная схема эксперимента
по детектированию повышенного содержания
азота в веществе
Целью проведённой серии экспериментов явля-
лась проверка принципиальной возможности детек-
тирования повышенной концентрации азота с помо-
щью ускорителя-тандема методом поглощения резо-
нансных гамма-квантов.
Для генерации резонансных квантов в Институте
ядерной физики используется мощный протонный
ускоритель на основе тандема VITA [4]. Этот уско-
ритель разработан для экспериментов по бор-ней-
трон захватной терапии рака [5] и способен генери-
ровать протонный пучок с энергией частиц ~2 МэВ
и током до 5 мА в непрерывном режиме.
Резонансные гамма-кванты рождаются в реакции
13C(p,γ)14N. Эта реакция происходит в графитовой
мишени, обогащенной изотопом 13C, под действием
протонов, ускоренных до энергии 1,75 МэВ. При
поглощении протона ядром 13C образуется возбу-
ждённое ядро 14N (оно движется в направлении дви-
жения налетающего протона), которое излучает гам-
ма-квант с энергией 9,17 МэВ. Вследствие допле-
ровского смещения гамма-кванты с резонансной
энергией будут излучаться в узкий конус с углом
раскрытия ~80,1˚.
Для проведения эксперимента были решены
несколько принципиальных научно-технических за-
дач. Среди них такие, как создание мишени из изо-
топа 13C, способной выдержать мощную тепловую и
радиационную нагрузку от протонного пучка, созда-
ние детектора для регистрации 9,17 МэВ гамма-
квантов с соответствующей системой сбора и анали-
за информации.
2. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ГАММА-ОБ-
РАЗУЮЩЕЙ МИШЕНИ
Условия работы мишени весьма напряженные и
требуют минимизации влияния факторов, разруша-
ющих ее. К этим факторам относятся физическое,
химическое и поверхностное распыления мишени,
ее испарение и растрескивание.
Исследование стойкости графита под воздей-
ствием протонного пучка детально изучалось во
многих работах как экспериментальными, так и тео-
ретическими методами (см., например, [7]). На осно-
ве модели Рота [6], в которой физическое, химиче-
ское и поверхностное распыления рассматриваются
как сосуществующие одновременно, были проведе-
ны численные расчёты, показавшие, что область оп-
тимальных температур для работы мишени с учётом
энергии протонного пучка 2 МэВ, находится в
диапазоне от 1100 до 2100 К.
Физическое распыление происходит при энергии
протонов, большей некоторой минимальной, дости-
гает максимума с ростом энергии, а затем уменьша-
ется, что связано с увеличением длины их пробега в
графите. Химическое распыление зависит, в основ-
ном, от температуры мишени. Его интенсивность
____________________________________________________________
PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 3.
Series: Nuclear Physics Investigations (49), p.187-190.
187
достигает максимума при температуре мишени
Т ~ 800 K и с дальнейшим ростом температуры
уменьшается из-за теплового разложения образую-
щихся углеводородов. Поверхностное распыление
вызвано накоплением газов в поверхностном слое и
их дальнейшей диффузией, сопровождающейся раз-
рыхлением графита. Если температура мишени не
будет опускаться ниже 1100 К, то суммарная ско-
рость распыления мишени не превысит 0.5 мкм в
сутки [7]. Отметим, что при температуре мишени до
1100 К происходит синтез метана, а при Т > 1100 К
– ацетилена, выход которого несколько возрастает с
увеличением температуры мишени.
При увеличении температуры графитовой мише-
ни возрастает его испарение, так что при Т ~ 3700 К
давление паров графита достигает атмосферного
значения. При рабочей температуре мишени до
2100 К давление паров графита достаточно мало,
чтобы не оказывать заметного влияния на работу ва-
куумного тракта.
На основании проведенных расчетов и конструк-
торской проработки была создана мишенная станция
с толстой графитовой мишенью, обогащенной изото-
пом углерода-13. Содержание каждого из изотопов
12С и 13С в мишени составляет ~50%. В конструкции
мишени предусмотрена возможность запирать вто-
ричные электроны с помощью высоковольтного су-
прессора, выводить резонансные гамма-кванты через
тонкое медное окно, проводить регистрацию тока
протонного пучка. Выделяемая на мишени мощность
вычисляется на основании измерений температуры и
скорости течения охлаждающей воды.
Рис.2. Прожигание мишени протонным пучком
(1.8 МэВ, 1 мА) в двух экспериментах; время рабо-
ты около 10 минут в каждом эксперименте
Всего в экспериментах использовались две мише-
ни, первая из которых располагалась слишком близко
к ускорителю (в 40 см) и работала в режиме большой
плотности мощности (~ 3…5 кВт/см2). Рис.2 де-
монстрирует следы протонного пучка, прожигавшего
мишень. Температура мишени в области попадания
на нее пучка составила, согласно оценкам, ~3000 К,
так что скорость испарения графита превысила
2,6 см/с. Этот опыт был учтён при создании второй
мишени, которая располагалась значительно дальше
и для которой удалось обеспечить приемлемую плот-
ность мощности протонного пучка и ее температуру.
Вторая мишень проработала в серии экспериментов
общей продолжительностью около 40 часов при токе
протонного пучка ~200 мкА. Деградация поверхно-
сти оказалась несущественной (Рис.3).
Рис.3. Вторая мишень после ~40 часов работы
3. СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ ГАММА-ИЗ-
ЛУЧЕНИЯ
Для проведения эксперимента, аналогичного [8],
был создан гамма-спектрометрический комплекс,
включающий два сцинтилляционных детектора гам-
ма-излучения, расположенных друг над другом и на-
ходящихся в свинцовом защитном экране с толщиной
стенок ~10 см, а также два свинцовых коллиматора,
направленных на углеродную мишень. Между колли-
маторами размещается кювета с жидким азотом так,
чтобы гамма-кванты попадали в один из детекторов
через азот, а в другой – напрямую, минуя эту кювету.
Для регистрации потока гамма-квантов, ослабленно-
го резонансным образом в азотной мишени, исполь-
зуется детектор со сцинтиллятором BGO; в составе
второго гамма-детектора, предназначенного для не-
прерывного мониторинга интенсивности пучка, ис-
пользуется CsI. Вся конструкция располагается на го-
ниометре – подвижной платформе, способной пово-
рачиваться вокруг оси гамма-образующей мишени.
Это даёт возможность провести измерение коэффи-
циента ослабления в азоте потока гамма-квантов как
с резонансной, так и нерезонансной энергиями.
Точность установки угла гониометра ~0.1˚ при об-
щем весе комплекса около тонны.
Детекторы гамма-излучения собраны на основе
сцинтилляционных кристаллов BGO Ø50х55 мм и
CsI Ø80х80 мм, соединенных с фотоумножителями
Photonis XP3312B с оптимизированными для спек-
трометрических задач делителями. Все элементы
каждого детектора помещены в металлический кор-
пус и надежно защищены от рассеянных магнитных
полей и электромагнитных наводок. Стабильность
выходного напряжения источника питания делителя
ФЭУ не хуже 0.1%.
Спектральный анализ сцинтилляционных импуль-
сов гамма-детекторов осуществляется с помощью
двух быстродействующих спектрометрических АЦП,
устанавливаемых в компьютер как платы расшире-
ния. Каждое АЦП имеет разрешение 4096 каналов
при амплитуде входных импульсов от 50 мВ до 4В.
Особенностью этих АЦП является нулевое мертвое
время и, соответственно, высокая скорость преоб-
разования сцинтилляционных импульсов – до 4·105
имп./с. Программное обеспечение позволяет наблю-
дать за набором спектра в реальном времени, сохра-
188
нять набранные и выводить на экран сохраненные
спектры, задавать время экспозиции. Когда платы
АЦП установлены в одном и том же компьютере,
управление ими может осуществляться как синхрон-
но, так и раздельно.
Предварительная калибровка полностью собран-
ного гамма-спектрометра осуществлялась с помо-
щью радиоактивного источника 60Со с энергиями
гамма-квантов 1.17 и 1.33 МэВ. Энергетическое раз-
решение детектора на основе кристалла BGO со-
ставляло 9.5% в области ~1 МэВ. В ходе работы ка-
либровка уточнялась по известным пикам в реги-
стрируемых спектрах.
С помощью компьютерного моделирования было
показано, что имеющийся кристалл BGO обеспечи-
вает полное поглощение ~27% попадающих в него
гамма-квантов с энергией 9.17 МэВ. Оптимальным
же оказывается использование кристалла размером
Ø80х100 мм, который планируется использовать в
следующей серии экспериментов. При этом будет
обеспечено полное поглощение ~70% гамма-кван-
тов, что позволит получить максимально возможное
энергетическое разрешение для резонансных гамма-
квантов.
Во время работы ФЭУ температура кристалла
BGO непрерывно и почти линейно растёт, изменяясь
за время экспериментов более чем на 1 ˚С. Увеличе-
ние температуры приводит к уменьшению интенсив-
ности свечения кристалла BGO, в результате чего
регистрируемые спектры «сжимаются» по оси энер-
гии с коэффициентом пропорциональности 1.34%/˚С.
Поскольку ширина спектрального пика, представ-
ляющего интерес, очень мала, то даже небольшой
температурный дрейф световыхода сильно сказыва-
ется на точности измерений. Для компенсации темпе-
ратурного дрейфа при обработке экспериментальных
спектров изменение температуры ФЭУ отслежива-
лось с помощью термопары и в обрабатываемые дан-
ные вносилась соответствующая корректировка. Для
упрощения процесса обработки измеренных спек-
тров была написана специальная программа.
4. НОВЫЙ МЕТОД НОРМИРОВКИ РЕГИ-
СТРИРУЕМЫХ ДАННЫХ И
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
При работе с толстой гамма-образующей мише-
нью спектр генерируемого излучения оказывается до-
вольно сложным (см. Рис.4). Кроме того, в спектре
присутствует излучение, генерируемое изотопом 12С,
который также содержится в составе мишени.
Рис.4. Регистрируемый в эксперименте спектр
при энергии протонов 1800 КэВ
Постепенное увеличение энергии протонов
позволяет определить область спектра, связанную с
резонансными гамма-квантами. Анализ количества
квантов, зарегистрированных в этой области при
различной энергии протонов, даёт возможность по-
строить кривую возбуждения для данного резонанса
(Рис.5). Поскольку порог реакции рождения гамма-
квантов составляет 1746,6±0.9 кэВ [8], то есть резо-
нанс очень узкий, то наклон кривой возбуждения
целиком определяется нестабильностью энергии
протонов в пучке. Установленный по этой кривой
энергетический разброс протонов составляет ~1% от
средней энергии пучка.
Рис.5. Кривая возбуждения
В ходе работы был предложен новый метод нор-
мировки измеряемых данных – нормировка по ли-
нии 2.36 МэВ, связанной с реакцией 12С(p,γ)13N. Эта
линия довольно далеко отстоит от линии 9.17 МэВ и
поэтому минимально восприимчива к изменению
выхода резонансных гамма-квантов. В то же время
выход гамма-квантов с энергией 2.36 МэВ также
«привязан» к интенсивности протонного пучка. Та-
ким образом, эта спектральная линия может исполь-
зоваться для нормировки, поскольку такие фотоны
не поглощаются в азоте резонансным образом. В ка-
честве коэффициента пропускания азота берётся от-
ношение числа событий, зарегистрированных в об-
ластях этих спектральных линий (Рис.6).
Рис.6. Метод нормировки интенсивности
резонансных гамма-квантов
Результатом измерений являются кривые зависи-
мости ослабления потока гамма-квантов с энергией
9.17 МэВ от угла положения гониометра. На Рис.7
показаны коэффициенты ослабления, измеренные в
____________________________________________________________
PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2008. № 3.
Series: Nuclear Physics Investigations (49), p.187-190.
189
случаях кюветы (длина 38 см), заполненной жидким
азотом и водой (контрольный эксперимент).
Рис.7. Измеренные коэффициенты ослабления в слу-
чаях кюветы, заполненной жидким азотом (круги)
и водой (квадраты); контрольный эксперимент;
длина кюветы 38 см
Измерения показывают, что при уменьшении дли-
ны кюветы до 7,5 см, резонансное ослабление потока
гамма-квантов в азоте всё ещё хорошо различимо.
В целом, результаты проведенных эксперимен-
тов хорошо согласуются с результатами, получен-
ными ранее [9,10].
ВЫВОДЫ
В Институте ядерной физики им.Г.И. Будкера
построен 2 МэВ протонный ускоритель-тандем с ва-
куумной изоляцией VITA. Он разработан для гене-
рации нейтронов посредством реакции 7Li(p,n)7Be
для бор-нейтрон захватной терапии опухолей мозга.
В описываемых экспериментах ускоритель использо-
ван для выявления взрывчатых веществ путем реги-
страции резонансных гамма-квантов, возникающих в
реакции 13C(p,γ)14N и поглощающихся в азоте.
Для генерации гамма-квантов с энергией
9,17 МэВ разработана толстая мишень из графита,
обогащённая изотопом 13С и способная принимать
мощный протонный пучок.
Создан диагностический комплекс для регистра-
ции гамма-квантов, резонансно поглощаемых в азо-
те и включающий в себя гониометр с двумя колли-
маторами и гамма-детекторы, защищённые свинцо-
вым экраном.
Проведены первые эксперименты, проде-
монстрировавшие возможность генерации гамма-
квантов с энергией 9,17 МэВ и подтверждающие их
резонансное поглощение в азоте.
ЛИТЕРАТУРА
1. M.B. Goldberg, D. Vartsky, et al. Informal Proposal.
Soreq Nuclear Research Center, Yavne, Israel. December
1985.
2. R.E. Morgado, C.C. Cappiello, M.P. Dugan, et al. The
Effects of Proton-Beam Quality on the Production of
Gamma Rays for Nuclear Resonance Absorption in Ni-
trogen // Los Alamos National Laboratory document LA-
UR-93-3588. October 1993.
3. S.S. Hannah, L. Meyer-Schutzmeister. Resonant Absorp-
tion by the 9.17-MeV Level in 14N // Physical Review.
1959, v.115, p.4.
4. Yu. Belchenko, A. Burdakov, V. Davydenko, V. Dol-
gushin, A. Dranichnikov, A. Ivanov, A. Khilchenko, V.
Kobets, S. Konstantinov, A. Krivenko, A. Kudryavtsev,
M. Tiunov, V. Savkin, V. Shirokov, I. Sorokin, J.P. Far-
rell. Initial High Voltage Tests and Beam Injection Ex-
periments on BINP Proton Tandem-Accelerator // Pro-
ceedings of Russian Particle Accelerators Conference.
2006, p.135-137, Novosibirsk, Russia.
5. Yu. Belchenko, A. Burdakov, V. Davydenko, et all. Status
of BINP proton tandem-accelerator for explosive detection
by NRA method and for boron neutron-capture therapy //
The 19th International Conference on the Application of
Accelerators in Research and Industry. Fort Worth, Texas
USA. August 20-25, 2006.
6. G. Roth, C. Garcia-Rosales // Nuclear Fusion. 1996,
v.36, №.12, p.1647.
7. V.T. Astreliin, A.V. Burdakov, P.Z. Chebotaev, V.V. Fil-
ippov, V.S. Koidan, K.I. Mekler, P.I. Melnikov,
V.V. Postupaev, A.F. Rovenskikh, M.A.Shcheglov,
H.Wuerz. Hot electron target interaction experiments at
the GOL-3 facility // Nuclear Fusion. 1997, v.37, №.11,
p.1541-1558.
8. W. Biesiot, P.B. Smith. Parameters of the 9.17 MeV Lev-
el in 14N // Physical Review C. 1981, v.24, p.6.
9. D. Vartsky, M.B. Goldberg, G. Engler, A.Goldschmidt,
A. Breskin, R.E. Morgado, C.L. Hollas, L.E. Ussery, B.L.
Berman, and C.E. Moss. The Total Width of the
9.17 MeV Level in 14N // Nuclear Physics. 1989,
v.A505, p.328-336.
10. T.J.T. Kwan, K.J. Bowers, B.G. DeVolder, et all. Bulk
explosives detection using nuclear resonant absorption
technique // Plasma Science, 2003. p.396.
EXPERIMENTS WITH PROTON TANDEM-ACCELERATOR ON GENERATING AND ABSORBING OF THE RES-
ONANCE GAMMA-QUANTA
A.S. Kuznetsov, Yu.I. Belchenko, A.V. Burdakov, V.I. Davydenko, A.S. Donin, A.A. Ivanov, S.G. Konstantinov, A.S. Krivenko,
A.M. Kudryavtsev, K.I. Mekler, A.L. Sanin, I.N. Sorokin, Yu.S. Sulyaev, V.V. Shirokov, Yu.I. Eidelman
The results of experiments on generating of resonance gamma-quanta using vacuum insulation tandem accelerator (VITA) are
presented. The accelerator is able to produce proton beam with particles energy up to 2 MeV and 5 mA current. The resonance gam-
mas have generated in the carbon target enriched with 13C isotope with help of 13C(p,γ)14N nuclear reaction. Registration of resonance
gamma-quantas is carried out by goniometer and collimator assembly, that capable to be rotated around the target with 0.1º accuracy.
The experimental results on absorption of resonance gamma-quanta with energy 9.17 MeV are presented.
ЕКСПЕРИМЕНТИ ПО ГЕНЕРАЦІЇ І ПОГЛИНАННЮ ГАММА-КВАНТІВ НА ПРОТОННОМУ
ПРИСКОРЮВАЧІ-ТАНДЕМІ
А.С. Кузнецов, Ю.І. Бельченко, А.В. Бурдаков, В.І. Давиденко, А.С. Донін, А.А. Іванов, С.Г. Константинов,
А.С. Кривенко, А.М. Кудрявцев, К.І. Меклєр, А.Л. Санін, І.Н. Сорокін, Ю.С. Суляєв, В.В. Широков, Ю.І. Ейдельман
Представлено результати експериментів по генерації гамма-квантів 9.17 МеВ у реакції 13C(p,γ)14N і їх резонансному
поглинанню на ядрах 14N, виконаних з використанням нового прискорюючого-тандему VІTA. Прискорювач позволяє
формувати протонний пучок з енергією до 2 МеВ і струмом до 5 мА. Для генерації резонансних гамма-квантів
розроблена графітова мішень, збагачена ізотопом 13С, що здатна приймати потужний протонний пучок. Система
реєстрації гамма-квантів, що вилітають практично поперек протонного пучка і поглинаються резонансно в азоті,
включає спеціально розроблений гоніометр з коліматором. Точність обертання детектора навколо мішені складає 0.1°.
Приводяться результати виміру резонансного поглинання гамма-квантів з енергією 9,17 МеВ.
190
2. выбор конструкции гамма-образующей мишени
3. система регистрации гамма-излучения
4. Новый метод нормировки регистрируемых данных и результаты экспериментов
Выводы
Experiments with proton tandem-accelerator on generating and absorbing of the resonance gamma-quanta
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111424 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:52:02Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кузнецов, А.С. Бельченко, Ю.И. Бурдаков, А.В. Давыденко, В.И. Донин, А.С. Иванов, А.А. Константинов, С.Г. Кривенко, А.С. Кудрявцев, А.М. Меклер, К.И. Санин, А.Л. Сорокин, И.Н. Суляев, Ю.С. Широков, В.В. Эйдельман, Ю.И. 2017-01-09T20:10:09Z 2017-01-09T20:10:09Z 2008 Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме / А.С. Кузнецов, Ю.И. Бельченко, А.В. Бурдаков, В.И. Давыденко, А.С. Донин, А.А. Иванов, С.Г. Константинов, А.С. Кривенко, А.М. Кудрявцев, К.И. Меклер, А.Л. Санин, И.Н. Сорокин, Ю.С. Суляев, В.В. Широков, Ю.И. Эйдельман // Вопросы атомной науки и техники. — 2008. — № 3. — С. 187-190. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111424 539.1.06 Представлены результаты экспериментов по генерации гамма-квантов 9.17 МэВ в реакции ¹³C(p,γ)¹⁴N и их резонансному поглощению на ядрах ¹⁴N, выполненных с использованием нового ускорителя – тандема VITA. Ускоритель позволяет формировать протонный пучок с энергией до 2 МэВ и током до 5 мА. Для генерации резонансных гамма-квантов разработана графитовая мишень, обогащённая изотопом ¹³С и способная принимать мощный протонный пучок. Система регистрации гамма-квантов, резонансно поглощаемых в азоте, включает специально разработанный гониометр с коллиматором. Точность вращения детектора вокруг мишени составляет 0.1º. Приводятся результаты измерения резонансного поглощения гамма-квантов. Представлено результати експериментів по генерації гамма-квантів 9.17 МеВ у реакції ¹³C(p,γ)¹⁴N і їх резонансному поглинанню на ядрах ¹⁴N, виконаних з використанням нового прискорюючого-тандему VІTA. Прискорювач позволяє формувати протонний пучок з енергією до 2 МеВ і струмом до 5 мА. Для генерації резонансних гамма-квантів розроблена графітова мішень, збагачена ізотопом ¹³С, що здатна приймати потужний протонний пучок. Система реєстрації гамма-квантів, що вилітають практично поперек протонного пучка і поглинаються резонансно в азоті, включає спеціально розроблений гоніометр з коліматором. Точність обертання детектора навколо мішені складає 0.1°. Приводяться результати виміру резонансного поглинання гамма-квантів з енергією 9,17 МеВ. The results of experiments on generating of resonance gamma-quanta using vacuum insulation tandem accelerator (VITA) are presented. The accelerator is able to produce proton beam with particles energy up to 2 MeV and 5 mA current. The resonance gammas have generated in the carbon target enriched with ¹³C isotope with help of ¹³C(p,γ)¹⁴N nuclear reaction. Registration of resonance gamma-quantas is carried out by goniometer and collimator assembly, that capable to be rotated around the target with 0.1º accuracy. The experimental results on absorption of resonance gamma-quanta with energy 9.17 MeV are presented. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Применение ускорителей Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме Експерименти по генерації і поглинанню гамма-квантів на протонному прискорювачі-тандемі Experiments with proton tandem-accelerator on generating and absorbing of the resonance gamma-quanta Article published earlier |
| spellingShingle | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме Кузнецов, А.С. Бельченко, Ю.И. Бурдаков, А.В. Давыденко, В.И. Донин, А.С. Иванов, А.А. Константинов, С.Г. Кривенко, А.С. Кудрявцев, А.М. Меклер, К.И. Санин, А.Л. Сорокин, И.Н. Суляев, Ю.С. Широков, В.В. Эйдельман, Ю.И. Применение ускорителей |
| title | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме |
| title_alt | Експерименти по генерації і поглинанню гамма-квантів на протонному прискорювачі-тандемі Experiments with proton tandem-accelerator on generating and absorbing of the resonance gamma-quanta |
| title_full | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме |
| title_fullStr | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме |
| title_full_unstemmed | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме |
| title_short | Эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме |
| title_sort | эксперименты по генерации и поглощению гамма-квантов на протонном ускорителе-тандеме |
| topic | Применение ускорителей |
| topic_facet | Применение ускорителей |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111424 |
| work_keys_str_mv | AT kuznecovas éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT belʹčenkoûi éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT burdakovav éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT davydenkovi éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT doninas éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT ivanovaa éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT konstantinovsg éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT krivenkoas éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT kudrâvcevam éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT meklerki éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT saninal éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT sorokinin éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT sulâevûs éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT širokovvv éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT éidelʹmanûi éksperimentypogeneraciiipogloŝeniûgammakvantovnaprotonnomuskoriteletandeme AT kuznecovas eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT belʹčenkoûi eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT burdakovav eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT davydenkovi eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT doninas eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT ivanovaa eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT konstantinovsg eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT krivenkoas eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT kudrâvcevam eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT meklerki eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT saninal eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT sorokinin eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT sulâevûs eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT širokovvv eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT éidelʹmanûi eksperimentipogeneracííípoglinannûgammakvantívnaprotonnomupriskorûvačítandemí AT kuznecovas experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT belʹčenkoûi experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT burdakovav experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT davydenkovi experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT doninas experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT ivanovaa experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT konstantinovsg experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT krivenkoas experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT kudrâvcevam experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT meklerki experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT saninal experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT sorokinin experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT sulâevûs experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT širokovvv experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta AT éidelʹmanûi experimentswithprotontandemacceleratorongeneratingandabsorbingoftheresonancegammaquanta |