On separation of vacuum volumes on the path of an electron beam

The problem of separation by a thin foil of vacuum volumes located on the path of an electron beam is considered. It is shown that in the case of the 300 MeV electron LINAC being under reconstruction, the vacuum separation of physical installations is possible using the titanium foil with the thickness 0.5...1.0 µm. Strength of such a foil is sufficient for the role of a safety barrier in the case of an atmosphere breakthrough into one of separated volumes.Розглянуто можливiсть роздiлення тонкою фольгою вакуумних об’ємiв, що розташованi на шляху пучка електронiв. Показано, що у разi реконструюємого прискорювача ЛПЕ-300 можливо роздiлити по вакууму фiзичнi установки фольгою з титанового сплаву товщиною 0, 5...1, 0 мкм. Мiцнiсть такої фольги достатня для виконання ролi запобiжника на випадок прориву атмосфери в один з об’ємiв, що роздiляються.Рассмотрена задача разделения тонкой фольгой вакуумных объёмов, расположенных на пути пучка электронов. Показано, что в случае реконструируемого ускорителя ЛУЭ-300 возможно разделение по вакууму физических установок фольгой из титанового сплава толщиной 0, 5...1, 0 мкм. Прочность такой фольги достаточна для выполнения роли предохранителя на случай прорыва атмосферы в один из разделяемых объёмов

Determination of the ²³⁸U concentration in concrete samples by registration of fission neutrons

In the work was to carry out and to improve the fission elements content tests of techniques for the concrete samples analysis of weight up to 0.5 kgs. The basis of this technique is the active analysis. Researched samples were irradiated with flows of neutrons received on the basis of the electron linear accelerator. The neutrons induce fissions in the samples. Experiment was carried out at ELE - 300 NSC KIPT. The technique allowing expressly, with a sufficient degree of reliability is checked up in operation to define the contents ²³⁸U in concrete samples. Achieved in the given experiment sensitivity makes ~ 10 g of uranium in a sample

²³⁸U fission near the threshold

Using the data on angular distribution of fission fragments, a threshold has been determined in a dipole fission channel with J=1 spin projection to the nucleus symmetry axis. It has been shown that the peak observed in the ²³⁸U fission cross section is determined by the contribution from the quadrupole excitation.Знайдено поріг у дипольному каналі діления з проекцією спіна J=1 на вісь симетрії ядра із даних кутового розподілу осколків діления. Показано, що пік, який спостерігається в перерізі ділення ²³⁸U біля порогу, зумовлений вкладом у ділення при квадрупольному збудженні.Определен порог в дипольном канале деления с проекцией спина J=1 на ось симметрии ядра из данных углового распределения осколков деления. Показано, что пик, наблюдаемый в сечении деления ²³⁸U около порога, обусловлен вкладом в деление при квадрупольном возбуждении

Experimental facility IHEPNP for fundamental and applied researhes in energy range up to 100 MeV

The possibility of creating an experimental setup in building No.3 of the IHEPNP NNC KIPT (LUE-300 complex) on the basis of the existing LUE-60 electron accelerator and the existing experimental infrastructure is being discussed. It is planned to raise the energy of the electron beam to 100 MeV and create two beam lines: one is for reaserches with intense beams of electrons and photons, including linearly polarized ones, and the other – for investigations with the low intensive beams of electrons and positrons. Implementation of the project will open opportunities for a wide range of research programs in the field of interaction of the radiation with amorphous and crystalline matter, nuclear physics and astrophysics, as well as in the applied research.Обговорюється можливість створення експериментальної установки в будівлі №3 ІФВЕЯФ ННЦ ХФТІ (прискорювальний комплекс ЛУЕ-300) на основі чинного прискорювача електронів ЛУЕ-60 і існуючої експериментальної інфраструктури. Планується збільшити енергію електронного пучка до 100 МеВ і створити дві пучкові лінії: одну для досліджень з інтенсивними пучками електронів і фотонів, у тому числі лінійно поляризованих, а іншу – для досліджень з пучками електронів і позитронів низької інтенсивності. Реалізація проекту відкриє можливості для виконання дослідницьких програм в області взаємодії випромінювання з аморфною речовиною і кристалами, в галузі ядерної фізики і астрофізики, а також прикладних досліджень.Обсуждается возможность создания экспериментальной установки в здании №3 ИФВЭЯФ ННЦ ХФТИ (ускорительный комплекс ЛУЭ-300) на основе имеющегося ускорителя электронов ЛУЭ-60 и существующей экспериментальной инфраструктуры. Планируется увеличить энергию электронного пучка до 100 МэВ и создать две пучковые линии: одну для исследований с интенсивными пучками электронов и фотонов, в том числе линейно поляризованных, а другую – для исследований с пучками электронов и позитронов низкой интенсивности. Реализация проекта откроет возможности для выполнения исследовательских программ в области взаимодействия излучения с аморфным веществом и кристаллами, в области ядерной физики и астрофизики, а также прикладных исследований

Gamma and fast neutrons flux radiation minimization during the concentrated flux formation of delayed neutrons

The concept of a concentrated neutron flux shaper for neutron capture therapy of cancer has been developed. A technique for two stage minimization of the accompanying fast neutron flux and gamma radiation background during the formation of a delayed therapeutic neutron flux is discussed. A variant of the shaper design of epithermal neutrons based on the use of collimators directed from a part of the spherical surface along the radius to the center to concentrate the flux density of these neutrons on the irradiated object is proposed.Розроблено концепцію формувача концентрованого потоку уповільнених нейтронів для нейтрон захватної терапії раку. Обговорюється методика двоступінчаcтої мінімізації супутнього фона швидких нейтронів та гамма випромінювання при формуванні уповільнених терапевтичних потоків нейтронів. Запропоновано варіант конструкції формувача епітеплових нейтронів на основі використання коліматорів, які спрямовані з частин сферичної поверхні по радіусу до центрa для концентрування густини потоку цих нейтронів на об’єкті, що опромінюється

Efficiency of defects formation in spinel under high energy electron and gamma beam irradiation

There were provided the comparative investigations of the efficiency of optical absorption centers formation in magnesium aluminates spinel (single crystals and ceramics) at the influence of high energy gamma or electron beams. It was revealed that at gamma irradiation in the single crystals and ceramics the most probably the hole centers are formed which were created primarily at growth defects: cationic vacancies and anti-site defects. After electron irradiation of different fluences in absorption spectra there were observed bands related to hole centers (defects in the cationic sub-lattice) which practically does not change, while the concentration of electron centers (defects in the anion sub-lattice) grows proportionally to the electron fluence.Виконано порiвняльнi дослiдження ефективностi створення оптичних центрiв поглинання в магнiй- алюмiнiєвiй шпiнелi (монокристалiв та керамiки) пiд дiєю високоенергетичних гама-квантiв та електронiв. Показано, що гама-опромiнення монокристалiв та керамiки призводить переважно до створення дiркових центрiв, якi формуються на ростових дефектах: катiонних вакансiях та дефектах анти-структури. Пiсля електронного опромiнення рiзними флюенсами в спектрах поглинання спостерiгаються смуги, зумовленi дiрковими центрами (дефекти в катiоннiй пiдгратцi), концентрацiя яких практично не змiнилась, в той час як концентрацiя електронних центрiв (дефекти в анiоннiй пiдгратцi) росте пропорцiйно флюєнсу електронiв.Проведены сравнительные исследования эффективности образования оптических центров поглощения в магний-алюминиевой шпинели (монокристаллов и керамики) при воздействии высокоэнергетических гамма-квантов и электронов. Установлено, что гамма облучение монокристаллов и керамики приводит преимущественно к образованию дырочных центров, которые формируются на ростовых дефектах: катионных вакансиях и дефектах антиструктуры. После электронного облучения до различных флюенсов в спектрах поглощения наблюдаются полосы, обусловленные дырочными центрами (дефекты в катионной подрешетке), концентрация которых практически не изменилась, в то время как концентрация электронных центров (дефектов в анионной подрешетке) растет пропорционально флюенсу электронов

Features of angular distributions of 1 GeV electrons scattered by thin silicon monocrystal

The result of theoretical and experimental investigations of angular distribution structure of 1 GeV electrons scattered by silicon crystal of 10 mm thickness are presented. The electron beam was falling on the crystal under different angles (from zero to the critical channeling angle) in respect to the crystal axis . The analysis of the experimental data was carried out with the help of computer simulation of electron beam passage through the crystal on the basis of binary collision model. It is shown, that the existence of several maxima in the angular distributions of scattered electrons is stipulated by contributions of different fractions of electron beam in crystal, namely: the channeled and the above-barrier. The combined technique (simulation-experiment) of investigation of elastic scattering makes it possible to obtain important quantitative information about relativistic electron beam dynamics in aligned crystals

The mathematical model for decay curve of the nuclei-delayed neutron precursors in experiment at a pulsed electron linear accelerator

On the basis of the notion about six groups of nuclei as delayed neutron precursors, radioactive decay laws and the pulsed mode of accelerator operation, a relationship has been derived to describe the decay curve of nuclei-delayed neutron precursors as a function of the pulse rate of the accelerator, the exposure time, the observation time, the time measurement interval and the number of measurement runs. A pilot experiment on thermal-neutron fission of 235U has been conducted. The aim of the experiment was to check the hardware and the information readout computer program. Based on the expressions derived, an analysis was performed and relative yields of delayed neutrons were determined. The present results are compared to the data obtained by other authors. For further development of the analysis, a question is brought up about the influence of additional conditions on the determination of relative delayedneutron yields. These additional conditions can be represented by certain expressions laid down when measuring delayed neutron yields directly between the accelerator pulses.Виходячи з представлення про шiсть груп ядер-попередникiв запiзнiлих нейтронiв, законiв радiоактивного розпаду, i iмпульсного режиму роботи прискорювача, отримано спiввiдношення, що описує криву розпаду ядер-попередникiв запiзнiлих нейтронiв у залежностi вiд частоти посилок прискорювача, часу експозицiї, часу спостереження, кроку вимiру за часом i кiлькостi циклiв вимiрiв. Проведено пробний експеримент з подiлу 235U тепловими нейтронами. Мета експерименту - перевiрка апаратури i комп’ютерної програми з’йому iнформацiї. На базi отриманих виражень проведено аналiз i визначено вiдноснi виходи запiзнiлих нейтронiв. Результати порiвнюються з iншими роботами. Як перспектива подальшого розвитку аналiзу, ставиться питання про вплив додаткових умов на визначення вiдносних виходiв запiзнiлих нейтронiв. Такими додатковими умовами можуть бути деякi вирази, сформульованi при вимiрi виходiв запiзнiлих нейтронiв безпосередньо мiж посилками прискорювачаИсходя из представления о шести группах ядер-предшественников запаздывающих нейтронов, законов радиоактивного распада, и импульсного режима работы ускорителя, получено соотношение, описывающее кривую распада ядер предшественников запаздывающих нейтронов в зависимости от частоты посылок ускорителя, времени экспозиции, времени наблюдения, шага измерения по времени и количества циклов измерений. Проведен пробный эксперимент по делению 235U тепловыми нейтронами. Цель эксперимента - проверка аппаратуры и компьютерной программы съема информации. На базе полученных выражений проведен анализ и определены относительные выходы запаздывающих нейтронов. Результаты сравниваются с другими работами. Как перспектива дальнейшего развития анализа, ставится вопрос о влиянии дополнительных условий на определение относительных выходов запаздывающих нейтронов. Такими дополнительными условиями могут быть некоторые выражения, сформулированные при измерении выходов запаздывающих нейтронов непосредственно между посылками ускорителя

Development and testing of a system for forming neutron fluxes on a linear electron accelerator

A system for the formation of neutron fluxes, consisting of a neutron converter, a neutron reflector and a lead protection, has been developed and partially manufactured. Test tubes with an aqueous solution of the organic dye methyl orange with the addition of 4% boric acid were used as detectors of the generated neutron fluxes, which is associated with the impossibility of using gas-discharge neutron counters in the accelerator bunker due to the impact of pulsed electrical noise and gamma-ray flashes. Testing of the neutron flux formation system showed that the neutron flux at the location of the detectors increased by 15%, while the neutron background in the accelerator bunker decreased by 3 times. The conducted studies have shown the effectiveness of using a chemical dosimeter under conditions of intense pulsed neutron fluxes.Розроблена та частково виготовлена система формування нейтронних потоків, яка складається з нейтронного конвертера, відбивача нейтронів та свинцевого захисту. В якості детекторів сформованих потоків нейтронів використовувалися пробірки з водним розчином органічного барвнику метиловий помаранчевий з додаванням 4% борної кислоти, що пов’язано з неможливістю використання газорозрядних лічильників нейтронів у бункері прискорювача через вплив імпульсних електричних перешкод і гамма-спалахів. Тестування системи формування потоку нейтронів показало, що потік нейтронів у місці розташування детекторів збільшився на 15%, а нейтронний фон у бункері прискорювача зменшився в 3 рази. Проведені дослідження показали ефективність використання хімічного дозиметра в умовах інтенсивних імпульсних потоків нейтронів

Investigation of processes of interaction relativistic electrons with the solutions of organic dyes

Investigation of the processes of interaction of ionizing radiation with complex organic objects can solve a number of fundamental and applied problems in radiation physics, chemistry and biology. In this work we investigated the dose dependence (dose range 1...5 M Rad) optical density relative concentrations of water, alcohol and glycerine solution following organic dyes: methylene blue - C₁₆H₁₈N₃SCl and methyl orange - C₁₄H₁₄N₃O₃SNa, irradiated with an electron beam with an energy of 16 MeV . In the analysis of absorption spectra, it was found that water solutions of dyes have less resistance to radiation as compared with the alcohol and glycerol. Also, all solutions of methyl orange less radiation resistant than the methylene blue solution. Analysis of the spectra showed that these relationships are close to linear in the range of doses. To understand the physical and chemical processes occurring in the interaction of relativistic electrons with the studied organic objects were performed the computer simulations of the energy spectra of ions formed due to breaking the chemical bonds of molecules of dye solutions using the program SRIM-2010. The analysis showed that radiation - stimulated chemical processes play a major role in the destruction of the source of organic dye molecules. The remaining processes (interaction of electrons and nuclei, the cascade processes) accounts for about 10% of all molecular breaks.Исследование процессов взаимодействия ионизирующего излучения со сложными органическими объектами позволяет решать целый ряд прикладных и фундаментальных задач в области радиационной физики, химии и биологии. В данной работе исследовались дозовые зависимости (в диапазоне доз 1...5 МРад) оптической плотности относительных концентраций водного, спиртового и глицеринового растворов следующих органических красителей: метиленового синего C₁₆H₁₈N₃SCl , и метилового оранжевого C₁₄H₁₄N₃O₃SNa , при облучении их электронным пучком с энергией 16 МэВ. При анализе спектров поглощения было установлено, что водные растворы всех красителей обладают меньшей радиационной стойкостью по сравнению со спиртовыми и глицериновыми. Также все растворы метилового оранжевого менее радиационно - стойкие по сравнению с растворами метиленового синего. Анализ спектров показал, что эти зависимости близки к линейным в данном диапазоне доз. С целью понимания физико-химических процессов, происходящих при взаимодействии релятивистских электронов с исследуемыми органическими объектами, было проведено компьютерное моделирование энергетических спектров ионов, образовавшихся при разрыве химических связей молекул растворов красителей при помощи программы SRIM - 2010. Анализ показал, что радиационно - стимулированные химические процессы играют основную роль в разрушении исходных органических молекул красителей. На долю остальных процессов (взаимодействие электронов с ядрами, каскадные процессы) приходится порядка 10% всех разрывов молекул.Дослiдження процесiв взаємодiї iонiзуючого випромiнювання iз складними органiчними об'єктами доз¬воляє вирiшувати цiлий ряд прикладних i фундаментальних завдань у галузi радiацiйної фiзики, хiмiї та бiологiї. У данiй роботi дослiджувалися дозовi залежностi (в дiапазонi доз 1...5 МPад) оптичної щiльностi вiдносних концентрацiй водного, спиртового та глiцеринового розчинiв наступних органiчних барвникiв: метиленового синього C₁₆H₁₈N₃SCl , i метилового оранжевого C₁₄H₁₄N₃O₃SNa , при опромiненнi їх електронним пучком з енергiєю 16 МеВ. При аналiзi спектрiв поглинання було встановлено, що воднi розчини всiх барвникiв володiють меншою радiацiйною стiйкiстю порiвняно зi спиртовими й глiцериновi. Також всi розчини метилового оранжевого менш радiацiйно - стiйкi в порiвняннi з розчинами метиленового синього. Аналiз спектрiв показав, що цi залежностi близькi до лiнiйних в даному дiапазонi доз. З метою зрозумiння фiзико-хiмiчних процесiв, що вiдбуваються при взаємодiї релятивiстських електронiв з дослiджуваними органiчними об'єктами, було проведено комп'ютерне моделювання енергетичних спектрiв iонiв, що утворилися при розривi хiмiчних зв'язкiв молекул розчинiв барвникiв за допомогою програми SRIM - 2010. Аналiз показав, що радiацiйно - стимульованi хiмiчнi процеси вiдiграють основну роль у руйнуваннi органiчних молекул барвникiв. На частку iнших процесiв (взаємодiя електронiв з ядрами, каскаднi процеси) припадає близько 10% всiх розривiв молекул