VÝZKUM TRANSMUTACE PU-239 PRO PODKRITICKÉ URYCHLOVAČEM ŘÍZENÉ JADERNÉ REAKTORY
Loading...
Files
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato disertační práce je zaměřena na stanovení průřezů radionuklidů vznikajících v důsledku spalační reakce v terči z plutonia (239PuO2) ozářeného protonovým svazkem o energii 660 MeV. Kromě toho byly vzniklé nuklidy zkoumány pomocí různých nástrojů za účelem zjištění jejich vlastností. K ozáření terče byl použit fázotronový urychlovač Spojeného ústavu jaderných výzkumů v Dubně jako generátor protonového svazku. Experiment byl zaměřen na hledání krátce žijících radionuklidů. Pro měření spekter gama byly použity detektory HPGe. Spektra , získaná během tohoto experimentu, byla zpracována pomocí softwaru DEIMOS32. Pro identifikaci jader vzniklých v terči 239PuO2 byl použit kód AD4HEL. Komplexní analýza těchto zbytkových produktů a jejich charakteristik významně přispívá k pochopení spalace a štěpných reakcí mezi protony a 239Pu v oblasti vysokých energií. Experimentální údaje o průřezech jaderných reakcí mohou sloužit jako referenční údaje pro teoretické simulace ke studiu reakcí a mohou být použity k doplnění jaderných databází. V komplexní analýze byly experimentální výsledky porovnány se simulacemi provedenými pomocí kódů Monte Carlo pro přenos částic, jako jsou MCNP v.6.1. a FLUKA. Výstupem z experimentálních dat je, že získaná data celkově odpovídají očekávání, přičemž mají podobné oblasti koncentrací nuklidů, analogické grafy a mírné odchylky v rozsahu hodnot. Odchylka je pravděpodobně způsobena normalizačním faktorem z důvodu omezení různých softwarových nástrojů.
This dissertation thesis is focused on determination of cross sections of radionuclides generated in result of spallation reaction in plutonium (239PuO2) target irradiated by 660 MeV energy proton beam. Moreover, the produced nuclides were also investigated using different tools to ascertain their properties. The Phasotron accelerator of the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna) was used for irradiation of target as a generator of proton beam. The experiment was focused on the quest for short-lived radionuclides. The HPGe detectors were used for measurement of gamma spectra. The -spectra obtained during this experiment were processed using the DEIMOS32 software. The AD4HEL code was used for identification of the nuclei formed in the 239PuO2 target. The comprehensive analysis of these residual products and their characteristics, serve as an important contribution to the understanding of the spallation and fission reactions between protons and 239Pu in high-energy range. Additionally, the experimental data of the nuclear reaction cross sections may be valuable as reference data for theoretical simulations to study reactions, and they can be used for supplementation to the nuclear databases. As for comprehensive analysis, the experimental results were compared with simulations conducted using Monte Carlo particle transport codes, such as MCNP v.6.1. and FLUKA. As a result, received data overall correspond to the expectation having similar regions of nuclides concentrations, similar graphs, and a slight variation in the range of values (probably because of the different normalization factors of different software tools).
This dissertation thesis is focused on determination of cross sections of radionuclides generated in result of spallation reaction in plutonium (239PuO2) target irradiated by 660 MeV energy proton beam. Moreover, the produced nuclides were also investigated using different tools to ascertain their properties. The Phasotron accelerator of the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna) was used for irradiation of target as a generator of proton beam. The experiment was focused on the quest for short-lived radionuclides. The HPGe detectors were used for measurement of gamma spectra. The -spectra obtained during this experiment were processed using the DEIMOS32 software. The AD4HEL code was used for identification of the nuclei formed in the 239PuO2 target. The comprehensive analysis of these residual products and their characteristics, serve as an important contribution to the understanding of the spallation and fission reactions between protons and 239Pu in high-energy range. Additionally, the experimental data of the nuclear reaction cross sections may be valuable as reference data for theoretical simulations to study reactions, and they can be used for supplementation to the nuclear databases. As for comprehensive analysis, the experimental results were compared with simulations conducted using Monte Carlo particle transport codes, such as MCNP v.6.1. and FLUKA. As a result, received data overall correspond to the expectation having similar regions of nuclides concentrations, similar graphs, and a slight variation in the range of values (probably because of the different normalization factors of different software tools).
Description
Keywords
Transmutace, spalační reakce, fázotronový urychlovač, gama spektra, radionuklidy, plutonium-239, protonový svazek, -spektroskopie, účinný průřez, reakční výtěžky, systémy řízené urychlovačem, Transmutation, spallation reaction, Phasotron accelerator, gamma spectra, radionuclides, plutonium-239, proton beam, -spectroscopy, cross section, reaction yields, accelerator driven systems
Citation
TANCHAK, A. VÝZKUM TRANSMUTACE PU-239 PRO PODKRITICKÉ URYCHLOVAČEM ŘÍZENÉ JADERNÉ REAKTORY [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. (předseda)
doc. Ing. Jan Bárta, Ph.D. (člen)
Mgr. Petr Kloc, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jiří Drápela, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Mastný, Ph.D. (člen)
Mgr. Antonín Krása, Ph.D. - reviewer (člen)
Dr. Oleg Parlag, CSc. - reviewer (člen)
prof. Ing. Vladimír Nečas, PhD. - reviewer (člen)
Date of acceptance
2024-06-14
Defence
Obhajoba se konala prezenční formou. Během obhajoby doktorandka představila komisi výsledky své disertační práce včetně vlastního přínosu. Po prezentaci školitel Dr. Katovský, seznámil přítomné se svým hodnocením celého průběhu studia. Následovala diskuse k dotazům a připomínkám oponentů.
Poté byly ve veřejné diskusi předneseny dotazy/připomínky k disertační práci (prof. Drápela). Písemný záznam otázek je přílohou protokolu o obhajobě. Na všechny otázky vznesené oponenty a ve veřejné diskusi studentka správně odpověděla.
Studentka prokázala výborné teoretické znalosti a zvládla i náročné simulační výpočty, vyhodnocení experimentů a interpretaci získaných výsledků.
V uzavřené diskusi a po tajném hlasování komise dospěla k závěru, že doktorandka splnila podmínky § 47 odst. 4 zákona o vysokých školách č. 111/98 Sb. a může jí tedy být udělen titul doktorka - Ph.D.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení