Modelling main characteristics of fast neutron detector based on recoil protons with the Monte-Carlo method

The program for calculation of amplitude spectra and fast neutron detector efficiency has been developed with the Monte-Carlo method (MC). The detector operates on the basis of the method of recoil protons and consists of a hydrogenous radiator and a Si surface-barrier counter of protons. Testing of the MC-program was carried out. Energetic and angular dependence of amplitude spectra and detector efficiency at neutron energy of 1-15MeV were calculated

Restoring of fast neutron energetic spectra on the basis of amplitude distribution of signals measured by single crystal neutron spectrometer

The technique of restoring fast neutron spectra on the basis of amplitude spectra registered by a scintillation detector has been developed. The typical instability of restoring, that is boundary ejection and periodic perturbations, has been found out. The quality criteria of restoring, such as values of empirical risk and conditional characteristics of a matrix in the set of linear equations have been proposed. The main reasons of solution instabilities and methods of their overcoming have been found

Yields and spectra of products from (d+T) and (d+D)-reactions on TiT and TiD-targets

Energy spectra and yields of fast neutrons and accompanying charged particles are calculated in a range of angles 0-180° by an analytical method for the neutron-generating solid-state TiT and TiD-targets irradiated by accelerated deuterons. The deuteron slowing-down and product yields of (d+T) and (d+D)-reactions were simulated in depth of the target in view of nuclear reaction characteristics, kinematics and contents of the hydrogen isotopes.Представлено розрахункові енергетичні спектри та виходи швидких нейтронів і супутніх заряджених частинок у діапазоні кутів 0-180°, які одержують на нейтронних генераторах типу Кокрофта-Уолтена. Розрахунки проведено аналітичним методом для нейтроновипромінюючих твердотільних TiT- та TiD-мішеней, що опромінюються прискореними дейтронами. У розрахунках моделювалося гальмування дейтронів за глибиною мішені та вихід продуктів (d+T) і (d+D)-реакцій з урахуванням характеристик ядерних реакцій, кінематики реакцій і змісту ізотопів водню в мішені.Представлены расчетные энергетические спектры и выходы быстрых нейтронов и сопутствующих заряженных частиц в диапазоне углов 0-180°, получаемые на нейтронных генераторах типа Кокрофта-Уолтена. Расчеты проведены аналитическим методом для нейтронопроизводящих твердотельных TiT- и TiD-мишеней, облучаемых ускоренными дейтронами. В расчетах моделировалось торможение дейтронов по глубине мишени и выход продуктов (d+T) и (d+D)-реакций с учетом характеристик ядерных реакций, кинематики реакций и содержания изотопов водорода в мишени

On the multipurpose use of a portable neutron source

The possibility of creating a multipurpose complex for generating a reference field of thermal neutrons based on a portable neutron source (PNS) is considered. It has been shown that our method can be used to detect fissile materials without determining their isotopic composition during an inspection of the hand luggage of passengers, mail,etc. The PNS multipurpose complex will allow to indirectly indicating the possible presence of chemical explosives in the test samples, as well as cadmium and boron, which possibly hide fissile elements from detection. The paper gives recommendations on the use of the most effective instruments and equipment.Розглянута можливість створення багатофункціонального комплексу для генерування опорного поля теплових нейтронів на базі портативного джерела нейтронів (ПДН). Показано, що розробка може бути використана для виявлення матеріалів, що діляться, без визначення їх ізотопного складу при огляді ручної поклажі пасажирів, поштових відправлень і т. п. Крім того, комплекс ПДН дозволить побічно вказати на можливу присутність у досліджуваному об’ємі хімічної вибухової речовини, а також кадмію і бору, які можливо приховують елементи, що діляться, від виявлення. Дані рекомендації по застосуванню найбільш ефективних приладів та обладнання.Рассмотрена возможность создания многофункционального комплекса для генерации опорного поля тепловых нейтронов на основе портативного источника нейтронов (ПИН). Показано, что разработку можно использовать для обнаружения делящихся материалов без определения их изотопного состава при досмотре ручной клади пассажиров, почты и т. д. Кроме того, комплекс ПИН позволит косвенно указывать на возможное присутствие в исследуемом объеме химического взрывчатого вещества, а также кадмия и бора, которые, возможно, скрывают делящиеся элементы от обнаружения. Даны рекомендации по использованию наиболее эффективных инструментов и оборудования

Isomer ratios of photonuclear reaction products on silver and indium isotopes for bremsstrahlung energies above 35 MeV

Isomer ratios were obtained for nuclei 104m,gAg and 110m,gIn-products of reactions 107Ag(γ,3n)104m,gAg and 113In(γ,3n)110m,gIn after bremsstrahlung irradiation with maximum energies 35 and 36 MeV , respectively. Linear electron accelerator LU-40 with tantalum target was used as bremsstrahlung source. Experimental data are compared with theoretical predictions calculated with TALYS code.У роботi наведенi результати вимiрювань та розрахункiв iзомерних вiдношень продуктiв фотоядер- них реакцiй з множинним вильотом частинок на ядрах срiбла та iндiю за енергiй гамма-квантiв вище енергiй гiгантського дипольного резонансу. Для визначення iзомерних вiдношень використовувалась методика вимiрювання наведеної активностi зразкiв, що опромiнювалися, спектрометром на базi напiвпровiдникового детектору з надчистого германiю. Для аналiзу вiдповiдностi теоретичних розра- хункiв та експериментально отриманих даних використовувався код TALYS.В работе приведены результаты измерений и расчетов изомерных отношений продуктов фотоядерных реакций с множественным вылетом частиц на ядрах серебра и индия для энергий гамма-квантов вы- ше энергий гигантского дипольного резонанса. Для определения изомерных отношений использовалась методика измерения наведенной активности облученных образцов спектрометром на базе полупровод- никового детектора из сверхчистого германия. Для анализа согласованности теоретических расчетов с экспериментально полученными данными был использован код TALYS

Ultrafine grained plates of Al-Mg-Si alloy obtained by Incremental Equal Channel Angular Pressing : microstructure and mechanical properties

In this study, an Al-Mg-Si alloy was processed using via Incremental Equal Channel Angular Pressing (I-ECAP) in order to obtain homogenous, ultrafine grained plates with low anisotropy of the mechanical properties. This was the first attempt to process an Al-Mg-Si alloy using this technique. Samples in the form of 3 mm-thick square plates were subjected to I-ECAP with the 90˚ rotation around the axis normal to the surface of the plate between passes. Samples were investigated first in their initial state, then after a single pass of I-ECAP and finally after four such passes. Analyses of the microstructure and mechanical properties demonstrated that the I-ECAP method can be successfully applied in Al-Mg-Si alloys. The average grain size decreased from 15 - 19 µm in the initial state to below 1 µm after four I-ECAP passes. The fraction of high angle grain boundaries in the sample subjected to four I-ECAP passes lay within 53-57 % depending on the examined plane. The mechanism of grain refinement in Al-Mg-Si alloy was found to be distinctly different from that in pure aluminium with the grain rotation being more prominent than the grain subdivision, which was attributed to lower stacking fault energy and the reduced mobility of dislocations in the alloy. The ultimate tensile strength increased more than twice, whereas the yield strength - more than threefold. Additionally, the plates processed by I-ECAP exhibited low anisotropy of mechanical properties (in plane and across the thickness) in comparison to other SPD processing methods, which makes them attractive for further processing and applications

Method for energy scale calibration of the scintillation detector at registration of recoil protons

A method of the energy scale calibration of scintillation detectors in the proton energy range 1 to 14 MeV has been developed. The method is based on comparison of maxima of calculated and experimental spectra of recoil protons obtained due to scattering of quasimonochromatic neutrons from the d(T,n)⁴He and d(D,n)³He reactions on hydrogen nuclei contained in the converter. The energy scale calibration of a Csl(Tl) detector has been carried out using the d(T,n)⁴He reaction. It is found that the proton energy dependence of the detector specific light yield has a square polynomial form.Розроблено метод калібрування енергетичної шкали сцинтиляційних детекторів у діапазоні енергій протонів 1-14 МеВ. Метод оснований на зіставленні максимумів розрахункових та експериментальних спектрів протонів віддачі, одержаних у результаті розсіяння квазімонохроматичних нейтронів з реакцій d(T,n)⁴He й d(D,n)³He на ядрах водню, що міститься у конверторі. Проведено калібрування енергетичної шкали детектора Сs(ТІ) з використанням реакції d(Т,n)⁴He. Знайдено залежність світловиходу детектора від енергії протонів у вигляді полінома другого ступеня.Разработан метод калибровки энергетической шкалы сцинтилляционных детекторов в диапазоне энергий протонов 1-14 МэВ. Метод основан на сопоставлении максимумов расчетных и экспериментальных спектров протонов отдачи, получаемых в результате рассеяния квазимонохроматических нейтронов из d(T,n)⁴He и d(D,n)³Не-реакций на ядрах водорода, содержащихся в конверторе. Проведена калибровка энергетической шкалы Сsl(ТJ)-детектора с использованием реакции d(T,n)⁴He. Найдена зависимость световыхода детектора от энергии протонов в виде полинома второй степени

On possibility of separation of ²³⁹Pu and ²⁴⁰Pu contributions in emergency plutonium fallout of Chernobyl accident origin

The experiment-calculated method for separation of total α-activities of plutonium isotopes A(²³⁹Pu+²⁴⁰Pu) on partial activities A(²³⁹Pu) and A(²⁴⁰Pu) in emergency fallout of Chernobyl accident origin is developed.Розроблено розрахунково-експериментальний метод роздiлення сумарних α-активностей iзотопiв плутонiю A(²³⁹Pu+²⁴⁰Pu) на парцiальнi α-активностi A(²³⁹Pu) та А(²⁴⁰Pu) в аварiйних випаданнях Чорнобильського походження.Разработан расчетно-экспериментальный метод разделения суммарных α-активностей изотопов плутония A(²³⁹Pu+²⁴⁰Pu) на парциальные α-активности A(²³⁹Pu) и А(²⁴⁰Pu) в аварийных выпадениях Чернобыльского происхождения

Evaluation of isotope contents of plutonium in reactor emissions by gamma-radiation of ¹⁰⁶Ru, ¹¹¹Ag and ¹²⁵Sb

It is offered to use nuclides ¹⁰⁶Ru, ¹¹¹Ag and ¹²⁵Sb for evaluation of transuranium elements content in the spent fuel of HPOR-1000 reactor. It is found that ¹²⁵Sb is the most suitable for estimations of emergency reactor emissions. The developed formalism can be applied for reactors such as WWR.Пропонується використовувати нукліди ¹⁰⁶Ru, ¹¹¹Ag і ¹²⁵Sb для визначення змісту трансуранових елементів у відпрацьованому паливі реактора РБМК-1000. Для оцінок аварійних реакторних викидів найбільш підходящим є ¹²⁵Sb. Розроблений формалізм оцінок може бути застосований для реакторів типу ВВЕР.Предлагается использовать нуклиды ¹⁰⁶Ru, ¹¹¹Ag и ¹²⁵Sb для определения содержания трансурановых элементов в отработанном топливе реактора РБМК-1000. Для оценок аварийных реакторных выбросов наиболее подходящим является ¹²⁵Sb. Разработанный формализм оценок может быть применен для реакторов типа ВВЭР