První test nového neutronového generátoru na VŠB-TU Ostrava

The compact neutron generator MP320 (Thermo Scientific Inc.) operating on the principle of a deuterium-tritium reaction was tested before its planned application as the neutron source for the purpose of Fast Neutron Activation Analysis applications. Plates made from Al, Fe, Sn and Si were irradiated by a 14 MeV neutron beam and typical neutron induced reactions were identified.Kompaktní neutronový generátor MP320 (Thermo Scientific Inc.) pracující na principu deuterium-tritiové reakce byl testován před plánovaným využitím jako zdroj neutronů pro neutronovou aktivační analýzu pomocí rychlých neutronů. Destičky vyrobené z Al, Fe, Sn a Si byly ozářeny svazkem neutronů s energií 14 MeV a byly identifikovány reakce indukované neutrony typické pro uvedené prvky

Gama radioaktivita deště v lednu 2013 v Ostravě

Gamma radioactivity of an 8 mm thick ice layer formed after a modest rain on 21 January 2013 in the VŠB-Technical University of Ostrava campus was analyzed and gamma-ray emissions from primordial 40K have been found. Cosmogenic 7Be produced mainly in galactic cosmic-ray spallation processes on atmospheric nitrogen and oxygen and 226Ra, 235U and 137Cs have been also observed.Při analýze gama radioaktivity 8 mm silné vrstvy ledu, která se vytvořila při dešťových srážkách v areálu VŠB-Technické univerzity Ostrava 21.1.2013, bylo detekováno gama záření z izotopu 40K. Rovněž bylo pozorováno kosmogenní 7Be vznikající především v tříštivých reakcích galaktického kosmického záření s atmosférickým dusíkem a kyslíkem a také 226Ra, 235U and 137Cs

High specific activity of radium isotopes in baryte from the Czech part of the Upper Silesian Basin- An example of spontaneous mine water treatment

Radium-bearing barytes (radiobarytes) have been known since the beginning of the 20th century. They are mainly found as precipitates of low-temperature hydrothermal solutions. In anthropogenic environments, they frequently occur as crusts on oil industry equipment used for borehole extraction, in leachates from uranium mill tailings, and as a by-product of phosphoric acid manufacturing. Recently, we recognized Ra-rich baryte as a precipitate in the water drainage system of a bituminous coal mine in the Czech part of the Upper Silesian Basin. The precipitate is a relatively pure baryte, with the empirical formula (Ba0.934Sr0.058Ca0.051Mg0.003)(Sigma 1.046)S0.985O4.000. The mean specific activity of Ra-226 was investigated by the two-sample method and it equals 39.62(22) Bq/g, a level that exceeds known natural occurrences. The values for Ra-228 and Ra-224 are 23.39(26) Bq/g and 11.03(25) Bq/g. The radium content in the baryte is 1.071 ng/g. It is clear that the Ra-rich baryte results from the mixing of two different mine waters-brines rich in Ba, Sr, and isotopes Ra-226 and Ra-228 and waters that are affected by sulfide weathering in mine works. When this mixing occurs in surface watercourses, it could present a serious problem due to the half-life of Ra-226, which is 1600 years. If such mixing spontaneously happens in a mine, then the environmental risks will be much lower and will be, to a great, extent eliminated after the closure of the mine.Web of Science102art. no. 10

Radiocaesium contamination of mushrooms at high- and low-level Chernobyl exposure sites and its consequences for public health

We compare the specific activities of Cs-137 and K-40 in stipes and caps of three different common mushroom species (Xerocomus badius, Russula ochroleuca and Armillariella mellea) measured at the Czech Chernobyl hot spot in the Opava area (Silesia) and at a low-exposed site at the Beskydy mountains in 2011. The highest values of Cs-137 were found in caps of Xerocomus badius and Russula ochroleuca in the Opava area (11.8 and 8.77 kBq/kg, respectively). The source of Cs-137 was verified by the measurement of the Cs-134/Cs-137 ratio. Based on our results, we estimate an effective dose per year due to radiocaesium intake in the two investigated areas for Xerocomus badius, one of the most popular edible mushrooms in the Czech Republic. In 2011, the effective dose reached the maximum value of 0.102 mSv in the Opava area and 0.004 mSv at the low-exposed site at the Beskydy mountains. Therefore, it does not represent a significant risk for public health.Web of Science1112art. no. 137

The First Test of the New Neutron Generator at the Všb / Technical University of Ostrava První Test Nového Neutronového Generátoru Na Všb-Tu Ostrava

Kompaktní neutronový generátor MP320 (Thermo Scientific Inc.) pracující na principu deuterium-tritiové reakce byl testován před plánovaným využitím jako zdroj neutronů pro neutronovou aktivační analýzu pomocí rychlých neutronů. Destičky vyrobené z Al, Fe, Sn a Si byly ozářeny svazkem neutronů s energií 14 MeV a byly identifikovány reakce indukované neutrony typické pro uvedené prvky

Pontryagin's maximum principle and optimization of the flight phase in ski jumping [Pontrjaginův princip maxima a optimalizace stylu letu ve skoku na lyžích]

BACKGROUND: There are several factors (the initial ski jumper's body position and its changes at the transition to the flight phase, the magnitude and the direction of the velocity vector of the jumper's center of mass, the magnitude of the aerodynamic drag and lift forces, etc.), which determine the trajectory of the jumper ski system along with the total distance of the jump. OBJECTIVE: The objective of this paper is to bring out a method based on Pontryagin's maximum principle, which allows us to obtain a solution of the optimization problem for flight style control with three constrained control variables – the angle of attack (a), body ski angle (b), and ski opening angle (V). METHODS: The flight distance was used as the optimality criterion. The borrowed regression function was taken as the source of information about the dependence of the drag (D) and lift (L) area on control variables with tabulated regression coefficients. The trajectories of the reference and optimized jumps were compared with the K = 125 m jumping hill profile in Frenštát pod Radhoštěm (Czech Republic) and the appropriate lengths of the jumps, aerodynamic drag and lift forces, magnitudes of the ski jumper system's center of mass velocity vector and it's vertical and horizontal components were evaluated. Admissible control variables were taken at each time from the bounded set to respect the realistic posture of the ski jumper system in flight. RESULTS: It was found that a ski jumper should, within the bounded set of admissible control variables, minimize the angles (a) and (b), whereas angle (V) should be maximized. The length increment due to optimization is 17%. CONCLUSIONS: For future work it is necessary to determine the dependence of the aerodynamic forces acting on the ski jumper system on the flight via regression analysis of the experimental data as well as the application of the control variables related to the ski jumper's mental and motor abilities. [VÝCHODISKA: Existuje několik faktorů (počáteční poloha skokana na lyžích a její změny v průběhu přechodové fáze letu, velikost a směr vektoru rychlosti pohybu těžiště skokana, velikost aerodynamické odporové a vztlakové síly apod.), které určují trajektorii soustavy skokan + lyže a tím i dosaženou délku skoku. CÍLE: Cílem studie je představit metodu řešení úlohy optimálního řízení letové fáze skoku na lyžích se třemi omezenými řídicími proměnnými – úhel náběhu (a), úhel trup vs. lyže (b), úhel levá lyže vs. pravá lyže (V) – na základě Pontrjaginova principu maxima. METODIKA: Kritériem optimality byla zvolena délka skoku. Jako zdroj informací o závislosti veličin L (lift area) a D (drag area) na řídicích proměnných byla použita převzatá regresní funkce s tabelovanými regresními koeficienty. Srovnány byly trajektorie referenčního a optimalizovaného skoku s profilem můstku K = 125 m ve Frenštátě pod Radhoštěm a stanoveny odpovídající délky skoku, aerodynamické odporové a vztlakové síly, velikosti rychlosti pohybu těžiště soustavy skokan + lyže, její vertikální a horizontální složky. Aby byly respektovány reálné polohy v letové fázi skoku, přípustné hodnoty řídicích proměnných náležely v každém okamžiku ohraničené množině. VÝSLEDKY: Bylo zjištěno, že skokan by měl na ohraničené množině přípustných hodnot řídicích proměnných minimalizovat úhly (a) a (b), úhel (V) naopak maximalizovat. Prodloužení skoku vlivem optimalizace je 17 %. ZÁVĚRY: Pro možnost dalšího výzkumu je nezbytné využití regresní analýzy pro experimentální data při určení závislosti aerodynamických sil působících během letu na soustavu skokan + lyže. To platí také pro aplikaci kontrolních proměnných vztahujících se k základním fyzickým a psychickým vlastnostem skokanů na lyžích.

MCNP approaches for dose rates modeling in Laboratory for Neutron Activation Analysis and Gamma Spectrometry at Ostrava

Laboratory for Neutron Activation Analysis and Gamma Spectrometry at the VSB-Technical University of Ostrava was equipped with the neutron generator MP320 operating on the principle of the deuterium-tritium fusion and producing 10(8) neutrons/s at maximum. To ensure radiation protection of radiation workers and public outside the laboratory, the concrete shielding was designed and its protection efficiency was validated by MCNP simulations. Three approaches to calculate the dose rates were compared. The dose rates were estimated for the ORNL MIRD phantom located at the relevant positions (Tally F6 and *F8) and using the MCNPX mesh tally feature with the new ICRP Publication 116 flux-to-dose conversion factors. It was proven that the Approach II in which the absorbed dose rates due to neutrons for all organs are computed using the cell tally F6 and the photon dose calculation is performed by the *F8 energy deposition tally is the most valuable one.Web of Science18518

An Optimized D-T neutron Generator Shielding for Prompt Gamma Ray Neutron Activation Analysis of Light Elements

We present an MCNP analysis of optimal gamma-detector shielding materials and their thicknesses for 14 MeV D-T neutron generator for detection of light elements by prompt gamma ray neutron activation analysis. Tungsten seems to be the best choice for the primary neutron-beam shielding of a minimum thickness, but copper and iron represent an economically acceptable alternative. To shield the gamma detector against gamma rays produced from neutron interactions in the laboratory walls another shielding made from lead is necessary

A system of materials composition and geometry arrangement for fast neutron beam thermalization: An MCNP study

Compact deuterium–tritium neutron generators emit fast neutrons (14.2 MeV) that have to be thermalized for neutron activation analysis experiments. To maximize thermal neutron flux and minimize epithermal and fast neutron fluxes across the output surface of the neutron generator facility, Monte Carlo calculations (MCNP5; Los Alamos National Laboratory) for different moderator types and widths and collimator and reflector designs have been performed. A thin lead layer close to the neutron generator as neutron multiplier followed by polyethylene moderator and surrounded by a massive lead and nickel collimator and reflector was obtained as the optimum setup.Web of Science298858

Gamma Radioactivity Of The January 2013 Rainfall In Ostrava / Gama Radioaktivita Deště V Lednu 2013 V Ostravě

Při analýze gama radioaktivity 8 mm silné vrstvy ledu, která se vytvořila při dešťových srážkách v areálu VŠB-Technické univerzity Ostrava 21.1.2013, bylo detekováno gama záření z izotopu 40K. Rovněž bylo pozorováno kosmogenní 7Be vznikající především v tříštivých reakcích galaktického kosmického záření s atmosférickým dusíkem a kyslíkem a také 226Ra, 235U and 137Cs