Development and comparison of the methods of automatical searching of peaks in γ-spectra

We elaborated the program of γ-spectra processing called "GAMMAPEAKS" which approximates peaks in spectra by auss functions. We included two new algorithms which mark peaks in spectra to the new program version. The peaks marking algorithms are based on statistical methods of searching of extremes in functions. The algorithms developed are possible to mark peaks in spectra with sufficient accuracy.Розроблено програму обробки γ-спектрів «GAMMAPEAKS», що апроксимує піки за допомогою гауссових функцій. У теперешній версії програми використані два нових алгоритми, які виконують автоматичну розмітку піків у спектрах. Ці алгоритми основані на статистичних методах пошуку екстремумів у функціях. Створені алгоритми дають змогу розмічати піки в спектрах, які обробляються програмою, із достатньо задовільною точністю.Разработана программа обработки γ-спектров «GAMMAPEAKS», аппроксимирующая пики гауссовыми функциями. В настоящей версии программы использованы два новых алгоритма автоматической разметки пиков в спектрах. Эти алгоритмы основаны на статистических методах поиска экстремумов в функциях. Созданные алгоритмы позволяют с достаточно хорошей точностью проводить автоматическую разметку пиков в обрабатываемых спектрах

Research of transmutation of products of nuclear cycle at the electron accelerator

The analysis of the use of linear electron accelerators for transmutation of fission products and actinides from nuclear power plants is carried out. The results of irradiation of isotopes ⁹⁰Sr, ²⁴¹Am and ChNPP fuel containing materials with the neutron flow from the linac are described. The variant of the test stand for investigation of transmutation of fission products and actinides is proposed on the basis of the powerful linear electron accelerator.Проведено аналіз використання лінійних прискорювачів електронів для трансмутації продуктів ділення й актиноїдів атомних електростанцій. Описано результати опромінення потоком нейтронів на ЛПЕ ізотопів ⁹⁰Sr, ²⁴¹Am і паливовміщуючих мас ЧАЕС. Запропоновано варіант стенда для дослідження трансмутації продуктів ділення й актиноїдів на базі потужного лінійного прискорювача електронів.Проведен анализ использования линейных ускорителей электронов для трансмутации продуктов деления и актиноидов атомных электростанций. Описаны результаты облучения потоком нейтронов на ЛУЭ изотопов ⁹⁰Sr, ²⁴¹Am и топливосодержащих масс ЧАЭС. Предложен вариант стенда для исследования трансмутации продуктов деления и актиноидов на базе мощного линейного ускорителя электронов

Mechanisms of morphology death of tumor cell by effect non-radioactive and radioactive ¹⁹⁵ᵐPt-cisplatin

The photonuclear technology of preparation radioactive cisplatin ¹⁹⁵ᵐPt was been developed by the bremsstrahlung from the electron accelerators. In the novel technology, the production of ¹⁹⁵ᵐPt from reaction ¹⁹⁷Au(γ,np)¹⁹⁵ᵐPt with a high specific activity >1 Ci/mg⁻¹ was realized. The Ehrlich adenocarcinoma cells were been used as a neoplastic model. There are two groups: 1. tumor cells with non-radioactive cisplatin; 2. tumor cells with radioactive cisplatin (0.17 pg ¹⁹⁵ᵐPt-cisplatin). The number of morphology death cells as a result of radioactive cisplatin action was more than after action of non-radioactive cisplatin. The different mechanisms of the morphology death cell (necrosis for non-radioactive and apoptosis for radioactive) were detected.Фотоядерна технологія одержання радіоактивного цисплатину ¹⁹⁵ᵐPt була розроблена на лінійному прискорювачі електронів з використанням гальмівного випромінювання. Була реалізована нова технологія одержання ¹⁹⁵ᵐPt з реакції ¹⁹⁷Au(γ,n)¹⁹⁶Au → ¹⁹⁵ᵐPt з високою питомою активністю >1 Ci/mg⁻¹. За пухлинну модель взяті асцитні клітини аденокарциноми Ерліха, які були розподілені на дві групи: 1 – клітини з нерадіоактивним цисплатином; 2 – клітини з радіоактивним цисплатином (у дозі 0,17 пг·мл⁻¹). При дії радіоактивного цисплатина морфологічно загиблих клітин було більше. Механізм загибелі пухлинних клітин при дії нерадіоактивного та радіоактивного цисплатину був різним (некроз та апоптоз відповідно).Фотоядерная технология получения радиоактивного цисплатина ¹⁹⁵ᵐPt была разработана при использовании тормозного излучения на электронном ускорителе. Была реализована новая технология получения ¹⁹⁵ᵐPt из реакции ¹⁹⁷Au(γ,n)¹⁹⁶Au → ¹⁹⁵ᵐPt с высокой удельной активностью >1 Ci/mg⁻¹. В качестве опухолевой модели использованы асцитные клетки аденокарциномы Эрлиха, которые были распределены по двум исследуемым группам: 1 – клетки с нерадиоактивным цисплатином; 2 – клетки с радиоактивным цисплатином (0,17 пг·мл⁻¹). Морфологически погибших опухолевых клеток было больше при действии радиоактивного цисплатина. Механизм гибели опухолевых клеток при действии нерадиоактивного и радиоактивного цисплатина был разным (некроз и апоптоз соответственно)

Radiation stimulation of the catalytic activity of zirconium dioxide nanoparticles during the conversion of hydrocarbons

The comparison of the catalytic activity of the initial and activated by bremsstrahlung γ-radiation on a high-current electron accelerator of zirconium dioxide nanoparticles on the nature of the conversion of ethanol. The used γ-activation parameters contributed to the formation of a more perfect crystal structure of ZrO₂ nanoparticles. It was shown that when using γ-activated ZrO₂ nanoparticles as a catalyst, the yield of hydrocarbon products during the conversion of ethanol was several times higher than the yield of the same products in the case of using the initial ZrO₂ nanoparticles. The mechanism of such a conversion of ethanol can be associated with the synergism of large ionization losses of Auger electrons and the effect of highly reactive products involved in heterogeneous catalysis.Проведено порівняння каталітичної активності вихідних та активованих гальмівним γ-випромінюванням на потужному прискорювачі електронів наночастинок діоксиду цирконію на характер конверсії етанолу. Параметри γ-випромінювання, які використовували, сприяли формуванню більш досконалої кристалічної структури наночастинок ZrO₂. Показано, що у випадку використання у якості каталізатора γ-активованих наночастинок ZrO₂ вихід вуглеводних продуктів при конверсії етанолу підвищується у декілька разів відносно таких же продуктів у разі використання вихідних наночастинок ZrO₂. Механізм подібної конверсії етанолу може бути пов’язаним з синергізмом великих іонізаційних втрат Оже-електронів та впливом високо реакційних продуктів, які приймають участь у гетерогенному каталізі.Проведено сравнение каталитической активности исходных и активированных тормозным γ-излучением на сильноточном электронном ускорителе наночастиц диоксида циркония на характер конверсии этанола. Используемые параметры γ-активации способствовали формированию более совершенной кристаллической структуры наночастиц ZrO₂. Показано, что при использовании в качестве катализатора γ-активированных наночастиц ZrO₂ выход углеводородных продуктов при конверсии этанола превышал в несколько раз выход таких же продуктов в случае использования исходных наночастиц ZrO₂. Механизм подобной конверсии этанола может быть связан с синергизмом больших ионизационных потерь Оже-электронов и воздействием высокореакционных продуктов, участвующих в гетерогенном катализе

Radiation stability of natural aluminosilicates various structural types by electrons and gamma quantium

The analysis of the properties of natural aluminosilicates in the conditions of various physical loadings and thermal factors are carred out. Microcline and clinoptilolite are inorganic materials having sorption opportunities to radionuclides. It is shown that under the effects of electrons, gamma quanta and thermal factors in natural aluminosilicates of various structures take place different radioaction stimulation of transformation which can be using for future perspective developments.Проведено аналіз властивостей природних алюмосилікатів в умовах дії різних фізичних навантажень та термальних факторів. Мікроклін та кліноптилоліт ‒ неорганічні матеріали, які мають сорбційні можливості до радіонуклідів. Показано, що під впливом електронів, гамма-квантів та термальних факторів у природних алюмосилікатах різної структури виникають різноманітні радіаційно-стимульовані трансформації, які можуть бути використані для майбутніх перспективних розробок

Structural phasic characteristics of nanoparticles oxides Samarium-153 by influence gamma activation

The isotope ¹⁵³Sm (T₁/₂ = 46.3 h, E = 810 keV) which emit is both therapeutic beta and diagnostic gamma energies and it is ideal for therapy plus diagnostic application. The specific activity of ¹⁵³Sm was increased by using the Szilard-Chalmers reaction and nanoparticles Sm₂O₃ after gamma activation on LAE. It is shown that the isotope ¹⁵³Sm after gamma activation there are no radioactive impurities and no changes of chemical and phasic structure.Ізотоп ¹⁵³Sm (T₁/₂ = 46.3 год, E = 810 кеВ) являється ідеальним емітером для проведення бета-терапії та гамма-діагностики. Питома активність ¹⁵³Sm була підвищена завдяки використанню реакції Сціларда-Чалмерса та наночастинок Sm₂O₃ після гамма-активації на лінійному прискорювачі електронів. Показано, що ізотоп ¹⁵³Sm після гамма-активації не містить радіонуклідних домішок та не втрачає хімічну та фазову структури

Anthropogenic radionuclide and trace elements of soil and celandine in Kharkov city

Samples of celandine and soil from Kharkiv city territory were researched. Gamma spectrometric measurements have shown that the samples contain natural radionuclides of families of ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th, and also ⁴⁰K and anthropogenic radionuclide ¹³⁷Cs. The average values of specific activities (Bq/kg) of radionuclides in the soil are 625.2, 38.4, 25.7, 21.5 for ⁴⁰K, ²²⁸Ac, ²²⁶6Ra, ¹³⁷Cs, respectively. There is a strong fixation of ¹³⁷Cs in studied soil. The accumulation factors for natural Sr and ⁴⁰K in the celandine are significant in contrast to other radionuclides and elements.Исследовались образцы чистотела и почвы города Харькова. Гамма-спектрометрические измерения показали, что образцы содержат естественные радионуклиды семейств ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th, а также ⁴⁰K и техногенный радионуклид ¹³⁷Cs . Среднее значение удельной активности (Бк/кг) радионуклидов в почве составляет: 625.2, 38.4, 25.7, 21.5 для ⁴⁰K, ²²⁸Ac, ²²⁶6Ra, ¹³⁷Cs, соответственно. В исследованной почве обнаружена сильная фиксация ¹³⁷Cs . Коэффициенты накопления естественного Sr и ⁴⁰K в чистотеле являются значительными, в отличие от остальных элементов и радионуклидов.Дослiджувалися зразки чистотiлу i арунту мiста Харкова. Гамма-спектрометричнi вимiри показали, що зразки мiстять природнi радiонуклiди сiмейств ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th, а також ⁴⁰K i техногенний радiонуклiд ¹³⁷Cs . Середнє значення питомої активностi (Бк/кг) радiонуклiдiв у арунтi становить: 625.2, 38.4, 25.7, 21.5 для ⁴⁰K, ²²⁸Ac, ²²⁶6Ra, ¹³⁷Cs, вiдповiдно. У дослiдженому арунтi виявлена сильна фiксацiя ¹³⁷Cs . Коефiцiєнти накопичення природного Sr i ⁴⁰K в чистотiлi є значними, на вiдмiну вiд iнших елементiв i радiонуклiдiв

Ecological aspects of 99Mo/99mTc production at an electron accelerator

The present report deals with experimental investigations into possible processes of accumulation of radioactive by-products (RBPs) during 99Mo/99mTc production at an electron linac. Foils from natural molybdenum (a target) and a number of typical target setup materials (Al, Ti, Cu, Ta, Ni and stainless steel) were chosen as an object of investigations. The generation of radionuclides in the samples was performed in identical conditions under secondary radiation (bremsstrahlung + photoneutrons) of the linac LU-20 in a typical range of electron energies from 24 to 34 MeV.Викладені результати експериментального дослідження можливих процесів наробітку побічних радіонуклідов при виробництві 99Мо/99mТс на прискорювачі електронів. Як об'єкт дослідження відібрані фольги з природного молібдену (мішень) і набору характерних конструкційних матеріалів (Al, Ti, Cu, Ta, Ni, а також нержавіюча сталь). Генерація радіонуклідів у зразках виконувалося в ідентичних умовах у полі вторинного випромінювання (гальмівне+фотонейтрони) прискорювача ЛП-20 у характерному діапазоні значень енергії електронів 24...34 МеВ.Изложены результаты экспериментального исследования возможных процессов наработки побочных радионуклидов при производстве 99Мо/99mТс на ускорителе электронов. В качестве объекта исследования отобраны фольги из природного молибдена (мишень) и набора характерных конструкционных материалов (Al, Ti, Cu, Ta, Ni, а также нержавеющая сталь). Генерация радионуклидов в образцах производилась в идентичных условиях в поле вторичного излучения (тормозное+фотонейтроны) ускорителя ЛУ-20 в характерном диапазоне значений энергии электронов 24...34 МэВ

Nuclear-analytical and mineralogical principles and techniques for prediction and investigation of the native-pure rare isotope occurrence

Combining nuclear microanalytical, mineralogical, crystallochemical and geochemical approaches, the authors analyze a possibility of natural occurrence of enriched or even pure and superpure rare isotopes that can be extracted from ores. Methods of and results from the investigations of these isotope anomalies are presented.На основі поєднання ядерно-фізичних, мінералогічних, кристалохімічних і геохімічних підходів проаналізовано можливість накопичення в природі в суттєво збагаченому і навіть в чистому та надчистому стані деяких звичайно рідкісних ізотопів, що можуть бути відокремлені з руд. Розглянуто методи і результати вивчення таких ізотопних аномалій.Путём сочетания ядерно-физических, минералогических, кристаллохимических и геохимических подхо- дов проанализирована возможность накопления в природе в существенно обогащённом или даже в чистом и сверхчистом виде некоторых обычно редких изотопов, которые могут быть выделены из руд. Рассмотрены методы и результаты исследования подобных изотопных аномалий

Estimation of gross-structure parameters of giant dipole resonance: 2. Experimental testing

Experimental testing of a novel technique for determination of width and maximum of excitation function of a photonuclear reaction with dominant giant dipole resonance is conducted. The method is based on measurement of normalized reaction yield in a thin target, overlapping entirely a flux of X-rays and on processing of data obtained with the use of a developed analytical model. For the checking of method, the nickel and molybdenum foils of natural isotopic composition were activated by bremsstrahlung radiation at four energies of the electron beam in the range 40…95 MeV. The obtained parameters of cross-section of the reference reactions ⁵⁸Ni(γ,n)⁵⁷Ni and ¹⁰⁰Mo(γ,n)⁹⁹Mo are in good agreement with those presented in the available databases.Проведена експериментальна перевірка нового методу визначення ширини і максимуму функції збудження фотоядерної реакції з домінуванням гігантського дипольного резонансу. Метод базується на вимірюванні нормованого виходу реакції у тонкій мішені, що повністю перекриває потік гальмівного випромінювання прискорювача електронів, і обробці одержаних даних з використанням розробленої теоретичної моделі. Для перевірки методу були активовані фольги з нікелю та молібдену природного складу гальмівним випромінюванням при чотирьох значеннях енергії пучку електронів у діапазоні 40…95 МеВ. Одержані параметри перерізів референтних реакцій ⁵⁸Ni(γ,n) ⁵⁷Ni та ¹⁰⁰Mo (γ,n) ⁹⁹Mo добре узгоджуються з такими, що представлені у наявних базах даних.Проведена экспериментальная проверка нового метода определения ширины и максимума функции возбуждения фотоядерной реакции с доминированием гигантского дипольного резонанса. Метод основан на измерении нормированного выхода реакции в тонкой мишени, перекрывающей полностью поток тормозного излучения ускорителя электронов, и обработке полученных данных с использованием разработанной аналитической модели. Для проверки метода фольги из никеля и молибдена природного состава были активированы тормозным излучением при четырех значениях энергии пучка электронов в диапазоне 40…95 МэВ. Полученные параметры сечений референтных реакций ⁵⁸Ni(γ,n) ⁵⁷Ni и ¹⁰⁰Mo (γ,n) ⁹⁹Mo хорошо согласуются с представленными в имеющихся базах данных