Введение к работе
Актуальность проблемы
В последние годы в связи с обсуждением проблемы трансмутации [Sha89] высокоактивных и токсичных трансурановых изотопов ( Np, Рц,
239-242рц^ 214,242т,243дт^ M$Qm^ обраЗУЮЩИХСЯ В активной ЗОНЄ (A3) СОВрЄМЄННОГО
ядерного реактора, интерес к Np сильно возрос. Причина в том, что он образуется в больших количествах в A3. Имея Т]/2,а = 2,14.10 лет он является один из самых самых неблагоприятных изотопов с точки зрения утилизации радиоактивных "отходов". Для его трансмутации предполагается использовать реакцию деления (n,f). Моделирование этого процесса требует знания всего набора ядерных данных для 237Np, в том числе и сечения деления Of 237Np нейтронами. Около порога при En = 0,65 МэВ оно плавно возрастает и известно с достаточной для целей трансмутации точностью. В подпороговой области Of имеет ярко выраженную кластерную структуру [FBM68+]. "Хвосты" делительных резонансов определяют величину Of в тепловой области. Поскольку для трансмутации предполагается использовать реакторы на тепловых нейтронах, то точное знание параметров резонансов очень важно и нужно. Тем более, что имеются сильные различия ~ 1,5-3 раза между данными разных групп [FBM68+, РВР76, JB072, АММ84+, KYK92+].
Изучение резонансного деления 237Np актуально и с точки зрения физики деления для получения важной информации о самом процессе деления ядра и его характеристиках, таких как: высота и структура барьеров деления; структура переходных состояний над барьерами деления; силы связи коллективной моды между состояниями I и И класса составного ядра, влияние квантовых характеристик возбуждённых состояний составного ядра на свойства осколков деления; схемы 7"БеРехДв между высоковозбуждёнными состояниями делящегося ядра и т.д. [Щер90].
Цель работы
-
Измерение сечения деления Of (Е„) и усреднённого сечения
Np в интервале энергии нейтронов Е„ є (3-500) эВ и сравнение с данными других групп; -
Определение площадей а0Гі и делительных ширин Tf резонансов деления 237Np в интервале энергии нейтронов Е„ є (3-60) эВ, где эти значения в работах различных авторов отличаются в 1,5-3 раза;
-
Проверка гипотезы о существовании (п,уг)-реакции при подбарьерном делении 23 Np резонансными нейтронами; оценка её вклада в процессе деления, определение ширины Г-^ и энергии Щ предделительного у-кванта.
Научная новизна и практическая ценность работы
Новизна экспериментов в том, что полученные нами экспериментальные результаты привели к предположению о существовании (п,уг)-реакции в
подпороговом делении Np, которая может быть конкурентом деления ядра через изомерное состояние.
Практическая ценность работы состоит в определении сечения деления, параметров резонансов, энергетического хода of. Эти ядерные данные важны для расчёта реакторов на тепловых и/или быстрых нейтронах и для моделирования процесса трансмутации трансурановых изотопов.
Основные результаты диссертации
-
Измерено сечение деления с высокой статистической точностью в области Епе (З-ЮОО)эВ;
-
Определены площади а0 Г{ и ширины Ff для ряда слабых резонансов в области Е„ < 10 эВ, а также для резонансов в области первого резонансного кластера при Е„ ~ 40 эВ;
-
Впервые выявлена вариация выходов 3 и более у-квантов деления от резонанса к резонансу, которая изменяется в пределах ~ 5 % по отношению к усреднённому значению.
-
Показано, что часть этой вариации может быть связана с протеканием (п,тг)-реакции в подпороговом резонансном делении 237Np нейтронами.
-
Впервые получена оценка энергии этого предделительного Y-кванта (или этих 7"квантов) Щ - 0,6 МэВ и оценена ширина возможного (n,~(S)-процесса (Г^ - 1 — ЮмкэВ).
Апробация работы
Представленные в диссертации результаты докладывались на симпозиуме "Ядерные данные для науки и технологии" в Юлихе, Германия, 1991 г., на конференциях по физике деления в Смоленице, Словакия (1993 г.), на конференциях и совещаниях по нейтронной физике в Алуште (1991 г.), Дубне (1994-95 гг.), Обнинске (1993-95 гг.). По материалам диссертации опубликованы 11 работ. Наши исследования были поддержаны Российским Фондом Фундаментальных Исследований (грант № 95-020-03740) и Международным Научно-Техническим Центром (грант № 471-97).
Публикации
Основные результаты опубликованы в 11 работах, в которых Диссертант является соавтором: в том числе, журнальные статьи-4 [5, 7, 10, 11], доклады на международных конференциях и рабочих совещаниях - 5 [1, 2, 6, 8, 9], препринты ОШШ - 2 [3, 4].
Объем и структура диссертации
Диссертация содержить 195 страниц, включающих в себя 76 рисунков и 15 таблиц. Диссертация состоит из Введения, 4 глав и Заключения. Полный список литературы состоит из 301 наименований.
Большое число методических вопросов, которые могут оказаться полезными для Читателя, обсуждаются в отдельных Приложениях 1-9, содержащих 152 страниц, 49 рисунков и 20 таблиц, которые предоставлены в конце Диссертации.
