Experimental determination of the activity of a 252Cf source

An important research line in nuclear physics nowadays is the study of unstable nuclei. Within this, one area of interest is the study of delayed neutron emission which is of relevance for di erent elds such as astrophysics, nuclear technology and nuclear structure. The study of di erent aspects of decay of exotic nuclei, such as half lives and neutron emission probabilities, provide information about their structure and these measurements are sometimes the only ones that can be performed in nuclei with very low yields. The work presented here aims at measuring the neutron activity of a 252Cf source. The goal is to verify the activity provided by the manufacturer and reduce its quoted uncertainty. The method used to obtain the 252Cf neutron source activity is based on the measurement of the gamma ray spectrum of the ssion products [1]. Once calibrated this source will be used to calibrate a neutron detector designed at UPC that is currently being used to measure delayed neutron emission. However that is beyond the scope of this work. The rst chapter of this document describes the theoretical concepts of delayed neutron emission; it also presents a brief summary about the UPC neutron detector prototype that we aim at calibrating, an overview of di erent types of neutron sources and the calibration method of the detector. The second chapter refers speci cally to the characteristics of 252Cf neutron source calibrated and the experimental setup. Chapters three and four detail the procedure for the determination of the activity of the 252Cf neutron source studied passing through the germanium detector calibration. The last chapter presents the conclusions of the results of this study and improvements to perform in future similar calibrations of this type

First measurement of beta-decay half-lives and neutron emission probabilities in several isotopes beyond N = 126

In this work beta-decay half-lives and neutron-emission probability values have been experimentally determined for first time in several nuclei beyond the neutron-shell closure at N=126. To this aim the accelerator complex at the GSI center for heavy ion research (Germany), in combination with the FRS fragment separator, were employed. The beta-decay detection system consisted of a charged particle detector named SIMBA, which served to detect both ion and beta-particles, surrounded by an array of He-3 based neutron counters named BELEN. The half-life values of eighteen isotopes of Au, Hg, Tl, Pb and Bi were determined, as well as the neutron-branching ratios (or upper limits) for seven nuclei. A comparison of the present results with previous half-life measurements in this mass-region shows a generally good agreement, thus reflecting the systematic validity of the decay data available in this region. Compared to theoretical models, our results show a reasonable agreement for half of the analyzed isotopes, and large discrepancies of up to a factor of 10 for the other half. The measured neutron-branching ratios represent the first set of experimental data available in this mass-region for several isotopes. Owing to the absence of previous experimental results, the values reported here can be only compared with theoretical predictions. In summary, a fair compatibility is found between FRDM+QRPA calculations, which however are underestimating by a factor of 5 the neutron-branching ratio of Tl-215, which is the most exotic nucleus measured in this work.En aquest treball s'han determinat, experimentalment i per primera vegada, vides mitjanes i valors de probabilitat d'emissió de neutrons de diversos nuclis amb més de 126 neutrons. Per tal d'obtenir les dades es va realitzar un experiment a les instal·lacions del centre d’investigació d'ions pesats GSI a (Alemanya), combinat amb el separador de fragments FRS. El sistema de detecció d'ions i desintegracions beta va consistir d'un detector de partícules carregades anomenat SIMBA, que estava envoltat per una matriu de comptadors proporcionals d’'He-3 que conformen el detector de neutrons BELEN. En total s'han determinat valors de vida mitjana de divuit isòtops d'or, mercuri, tal·li, plom i bismut, així com també la probabilitat d'emissió de neutrons (o llindars superiors) de set d'ells. Comparant els resultats amb les mesures de vides mitjanes anteriors en aquesta regió de nuclis s'observa un bon acord, reflectint la validesa de la sistemàtica de les dades existents. D’'altra banda, fent la comparació amb els models teòrics, els resultats mostren un acord raonable per la meitat dels isòtops analitzats, i grans discrepàncies, de fins a un factor 10, per l'altra meitat. Pel que fa a les probabilitats d'emissió de neutrons mesurades, essent la primera mesura experimental a la regió per a diversos nuclis, no és possible comparar amb altres els valors obtinguts. La única comparació que es pot avaluar és amb les prediccions teòriques. En resum, els resultats són compatibles amb el model FRDM + QRPA, no obstant s'observen discrepàncies considerables en alguns isòtops de fins a un factor 5, com és el cas del valor obtingut per Tl-215, que correspon al nucli més exòtic del qual s'’ha determinat la probabilitat d’'emissió de neutrons

Monte Carlo simulations for the study of a moderated neutron detector

This work presents the Monte Carlo simulations performed with the MCNPX and GEANT4 codes for the design of a BEta deLayEd Neutron detector, BELEN-20. This detector will be used for the study of beta delayed neutron emission and consists of a block of polyethylene with dimensions 90x90x80 cm3 and 20 cylindrical 3He gas counters. The results of these simulations have been validated experimentally with a 252Cf source in the laboratory at UPC, Barcelona. Also the first experiment with this detector has been carried out in November 2009 in JYFL, Finland. In this experiment the neutron emission probability after beta decay of the fission products 88Br, 94;95Rb, and 138I has been measured; this data is still under analysis. Simulations with MCNPX and GEANT4 have been performed in order to obtain the efficiency of the BELEN-20 detector for each of the above nuclei using the neutron energy distribution corresponding to each nucleus.Peer ReviewedPostprint (published version

Jardins per a la salut

Facultat de Farmàcia, Universitat de Barcelona. Ensenyament: Grau de Farmàcia. Assignatura: Botànica farmacèutica. Curs: 2014-2015. Coordinadors: Joan Simon, Cèsar Blanché i Maria Bosch.Els materials que aquí es presenten són el recull de les fitxes botàniques de 128 espècies presents en el Jardí Ferran Soldevila de l’Edifici Històric de la UB. Els treballs han estat realitzats manera individual per part dels estudiants dels grups M-3 i T-1 de l’assignatura Botànica Farmacèutica durant els mesos de febrer a maig del curs 2014-15 com a resultat final del Projecte d’Innovació Docent «Jardins per a la salut: aprenentatge servei a Botànica farmacèutica» (codi 2014PID-UB/054). Tots els treballs s’han dut a terme a través de la plataforma de GoogleDocs i han estat tutoritzats pels professors de l’assignatura. L’objectiu principal de l’activitat ha estat fomentar l’aprenentatge autònom i col·laboratiu en Botànica farmacèutica. També s’ha pretès motivar els estudiants a través del retorn de part del seu esforç a la societat a través d’una experiència d’Aprenentatge-Servei, deixant disponible finalment el treball dels estudiants per a poder ser consultable a través d’una Web pública amb la possibilitat de poder-ho fer in-situ en el propi jardí mitjançant codis QR amb un smartphone

Mejora del monitor de aerosoles radiactivos de la estación radiometeorológica del Campus Nord

Un  dels  descobriments  més  interessants  del  passat  SXX  és  el  de  les  radiacions  ionitzants. Es va verificar que la Terra està exposada a radiacions ionitzants d’alta energia  provinents  de  l’espai  exterior,  i  que  en  els  elements  bàsics  del  nostre  medi  ambient –sòl, aire i aigua‐ es troben radioisòtops en concentracions variables amb els quals la humanitat ha conviscut des de sempre. Les aplicacions de la tecnologia nuclear en l’activitat humana han anat en augment des del descobriment d’aquestes radiacions. Se’n podrien enumerar moltes i en camps molt variats que poden anar des de l’agricultura i l’alimentació a la indústria, passant per la medicina i la salut humana, la producció d’energia, el control de certs fenòmens naturals,  etcètera.  Malgrat  tot,  aquests  beneficis  comporten  també  un  cert  risc  radiològic com a conseqüència d’accidents en els que s’alliberi material radioactiu a l’ambient; és per aquest motiu que s’han dissenyat xarxes de vigilància per a detectar contaminants  radioactius,  tant  d’elements  artificials  d’origen  antropogènic  com  d’origen natural, que a determinades concentracions també poden ser perjudicials per l’ésser humà. Aquestes xarxes de vigilància s’han desplegat en tot el territori com a conseqüència de  l’abast  geogràfic  que  poden  arribar  a  tenir  les  fuites  o  accidents  radioactius  i  els  problemes mediambientals que se’n deriven. Inicialment, cada país va crear la seva pròpia xarxa però en els darrers anys, aquestes s’han anat connectant formant xarxes d’àmbit  internacional.  Es  poden  diferenciar  dos  tipus  de  xarxes;  per  una  banda  les  Xarxes d’Estacions Automàtiques (REA), repartides per tot el territori de l’estat i que disposen també de les dades de les comunitats amb xarxa pròpia, i per altra banda les Xarxes d’Estacions de Mostreig (REM), que analitzen mostres atmosfèriques, terrestres i aquàtiques en laboratoris. Tan a l’estat espanyol com en un gran nombre de països, les estacions de vigilància automàtica  disposen,  com  a  mínim,  d’un  monitor  de  taxa  de  dosi  i  un  monitor  d’aerosols radioactius basat en la detecció de partícules α i β. Una possible millora d’aquests  monitors,  pot  ser  la  incorporació  d’un  detector  de  partícules  gamma.  Visualitzant i analitzant els espectres gamma obtinguts es poden identificar, a partir dels nivells energètics, els radioisòtops presents en l’ambient i, a partir d’aquí, generar les alarmes que es corresponguin. L’estudi  proposat  en  aquest  Projecte  de  Fi  de  Carrera,  té  la  finalitat  d’avaluar  la  millora que pot suposar la implementació d’un sistema d’espectrometria gamma per a les xarxes de l’estat. En concret es pretén utilitzar un detector de centelleig de NaI(Tl) –iodur sòdic activat amb tal∙li‐ dotat d’un fotomultiplicador

Experimental determination of the activity of a 252Cf source

An important research line in nuclear physics nowadays is the study of unstable nuclei. Within this, one area of interest is the study of delayed neutron emission which is of relevance for di erent elds such as astrophysics, nuclear technology and nuclear structure. The study of di erent aspects of decay of exotic nuclei, such as half lives and neutron emission probabilities, provide information about their structure and these measurements are sometimes the only ones that can be performed in nuclei with very low yields. The work presented here aims at measuring the neutron activity of a 252Cf source. The goal is to verify the activity provided by the manufacturer and reduce its quoted uncertainty. The method used to obtain the 252Cf neutron source activity is based on the measurement of the gamma ray spectrum of the ssion products [1]. Once calibrated this source will be used to calibrate a neutron detector designed at UPC that is currently being used to measure \u100000delayed neutron emission. However that is beyond the scope of this work. The rst chapter of this document describes the theoretical concepts of \u100000delayed neutron emission; it also presents a brief summary about the UPC neutron detector prototype that we aim at calibrating, an overview of di erent types of neutron sources and the calibration method of the detector. The second chapter refers speci cally to the characteristics of 252Cf neutron source calibrated and the experimental setup. Chapters three and four detail the procedure for the determination of the activity of the 252Cf neutron source studied passing through the germanium detector calibration. The last chapter presents the conclusions of the results of this study and improvements to perform in future similar calibrations of this type

Mejora del monitor de aerosoles radiactivos de la estación radiometeorológica del Campus Nord

Un  dels  descobriments  més  interessants  del  passat  SXX  és  el  de  les  radiacions  ionitzants. Es va verificar que la Terra està exposada a radiacions ionitzants d’alta energia  provinents  de  l’espai  exterior,  i  que  en  els  elements  bàsics  del  nostre  medi  ambient –sòl, aire i aigua‐ es troben radioisòtops en concentracions variables amb els quals la humanitat ha conviscut des de sempre. Les aplicacions de la tecnologia nuclear en l’activitat humana han anat en augment des del descobriment d’aquestes radiacions. Se’n podrien enumerar moltes i en camps molt variats que poden anar des de l’agricultura i l’alimentació a la indústria, passant per la medicina i la salut humana, la producció d’energia, el control de certs fenòmens naturals,  etcètera.  Malgrat  tot,  aquests  beneficis  comporten  també  un  cert  risc  radiològic com a conseqüència d’accidents en els que s’alliberi material radioactiu a l’ambient; és per aquest motiu que s’han dissenyat xarxes de vigilància per a detectar contaminants  radioactius,  tant  d’elements  artificials  d’origen  antropogènic  com  d’origen natural, que a determinades concentracions també poden ser perjudicials per l’ésser humà. Aquestes xarxes de vigilància s’han desplegat en tot el territori com a conseqüència de  l’abast  geogràfic  que  poden  arribar  a  tenir  les  fuites  o  accidents  radioactius  i  els  problemes mediambientals que se’n deriven. Inicialment, cada país va crear la seva pròpia xarxa però en els darrers anys, aquestes s’han anat connectant formant xarxes d’àmbit  internacional.  Es  poden  diferenciar  dos  tipus  de  xarxes;  per  una  banda  les  Xarxes d’Estacions Automàtiques (REA), repartides per tot el territori de l’estat i que disposen també de les dades de les comunitats amb xarxa pròpia, i per altra banda les Xarxes d’Estacions de Mostreig (REM), que analitzen mostres atmosfèriques, terrestres i aquàtiques en laboratoris. Tan a l’estat espanyol com en un gran nombre de països, les estacions de vigilància automàtica  disposen,  com  a  mínim,  d’un  monitor  de  taxa  de  dosi  i  un  monitor  d’aerosols radioactius basat en la detecció de partícules α i β. Una possible millora d’aquests  monitors,  pot  ser  la  incorporació  d’un  detector  de  partícules  gamma.  Visualitzant i analitzant els espectres gamma obtinguts es poden identificar, a partir dels nivells energètics, els radioisòtops presents en l’ambient i, a partir d’aquí, generar les alarmes que es corresponguin. L’estudi  proposat  en  aquest  Projecte  de  Fi  de  Carrera,  té  la  finalitat  d’avaluar  la  millora que pot suposar la implementació d’un sistema d’espectrometria gamma per a les xarxes de l’estat. En concret es pretén utilitzar un detector de centelleig de NaI(Tl) –iodur sòdic activat amb tal∙li‐ dotat d’un fotomultiplicador

Experimental determination of the activity of a 252Cf source

An important research line in nuclear physics nowadays is the study of unstable nuclei.Within this, one area of interest is the study of delayed neutron emission which is of relevancefor di erent elds such as astrophysics, nuclear technology and nuclear structure. Thestudy of di erent aspects of decay of exotic nuclei, such as half lives and neutron emissionprobabilities, provide information about their structure and these measurements are sometimesthe only ones that can be performed in nuclei with very low yields.The work presented here aims at measuring the neutron activity of a 252Cf source. Thegoal is to verify the activity provided by the manufacturer and reduce its quoted uncertainty.The method used to obtain the 252Cf neutron source activity is based on the measurement ofthe gamma ray spectrum of the ssion products [1]. Once calibrated this source will be usedto calibrate a neutron detector designed at UPC that is currently being used to measure delayed neutron emission. However that is beyond the scope of this work.The rst chapter of this document describes the theoretical concepts of delayed neutronemission; it also presents a brief summary about the UPC neutron detector prototypethat we aim at calibrating, an overview of di erent types of neutron sources and the calibrationmethod of the detector. The second chapter refers speci cally to the characteristics of252Cf neutron source calibrated and the experimental setup. Chapters three and four detailthe procedure for the determination of the activity of the 252Cf neutron source studied passingthrough the germanium detector calibration. The last chapter presents the conclusionsof the results of this study and improvements to perform in future similar calibrations ofthis type

Mejora del monitor de aerosoles radiactivos de la estación radiometeorológica del Campus Nord

Un  dels  descobriments  més  interessants  del  passat  SXX  és  el  de  les  radiacions  ionitzants. Es va verificar que la Terra està exposada a radiacions ionitzants d’alta energia  provinents  de  l’espai  exterior,  i  que  en  els  elements  bàsics  del  nostre  medi  ambient –sòl, aire i aigua‐ es troben radioisòtops en concentracions variables amb els quals la humanitat ha conviscut des de sempre. Les aplicacions de la tecnologia nuclear en l’activitat humana han anat en augment des del descobriment d’aquestes radiacions. Se’n podrien enumerar moltes i en camps molt variats que poden anar des de l’agricultura i l’alimentació a la indústria, passant per la medicina i la salut humana, la producció d’energia, el control de certs fenòmens naturals,  etcètera.  Malgrat  tot,  aquests  beneficis  comporten  també  un  cert  risc  radiològic com a conseqüència d’accidents en els que s’alliberi material radioactiu a l’ambient; és per aquest motiu que s’han dissenyat xarxes de vigilància per a detectar contaminants  radioactius,  tant  d’elements  artificials  d’origen  antropogènic  com  d’origen natural, que a determinades concentracions també poden ser perjudicials per l’ésser humà. Aquestes xarxes de vigilància s’han desplegat en tot el territori com a conseqüència de  l’abast  geogràfic  que  poden  arribar  a  tenir  les  fuites  o  accidents  radioactius  i  els  problemes mediambientals que se’n deriven. Inicialment, cada país va crear la seva pròpia xarxa però en els darrers anys, aquestes s’han anat connectant formant xarxes d’àmbit  internacional.  Es  poden  diferenciar  dos  tipus  de  xarxes;  per  una  banda  les  Xarxes d’Estacions Automàtiques (REA), repartides per tot el territori de l’estat i que disposen també de les dades de les comunitats amb xarxa pròpia, i per altra banda les Xarxes d’Estacions de Mostreig (REM), que analitzen mostres atmosfèriques, terrestres i aquàtiques en laboratoris. Tan a l’estat espanyol com en un gran nombre de països, les estacions de vigilància automàtica  disposen,  com  a  mínim,  d’un  monitor  de  taxa  de  dosi  i  un  monitor  d’aerosols radioactius basat en la detecció de partícules α i β. Una possible millora d’aquests  monitors,  pot  ser  la  incorporació  d’un  detector  de  partícules  gamma.  Visualitzant i analitzant els espectres gamma obtinguts es poden identificar, a partir dels nivells energètics, els radioisòtops presents en l’ambient i, a partir d’aquí, generar les alarmes que es corresponguin. L’estudi  proposat  en  aquest  Projecte  de  Fi  de  Carrera,  té  la  finalitat  d’avaluar  la  millora que pot suposar la implementació d’un sistema d’espectrometria gamma per a les xarxes de l’estat. En concret es pretén utilitzar un detector de centelleig de NaI(Tl) –iodur sòdic activat amb tal∙li‐ dotat d’un fotomultiplicador

ß-delayed neutron emission measurements around the third r-process abundance peak

The elements heavier than iron are produced in the Universe mainly by means of the slow (s) and rapid (r) neutron capture processes (for a recent review see e.g. [1]). The latter nucleosynthesis mechanism occurs between the valley of stability and the neutron drip line, passing along the neutron shell closures where exceptionally long half-lives and small neutron capture cross sections yield the three characteristic abundance maxima at A ~ 80, 130 and 195.Postprint (published version