The studies of the excitation functions of reactions with emission of γ - quanta induced by protons with energy 200...1800 keV on nuclei of ¹⁰B and ¹¹B

A systematic study of the relative thick-target yields of prompt γ-rays with the energies of the most suitable for elemental and isotopic analysis for stable boron isotopes following proton bombardment has been carried out at Ep = 200…1800 кeV. The relevant excitation function of γ-emission 429 keV from reaction ¹⁰B(p,αγ)⁷Be, 718 keV from reaction ¹⁰B(p,p′γ)¹⁰B, 4.439 and 16.106 MeV from reaction ¹¹B(p,γ)¹²C are depicted and a tables of yields of prompt γ-rays as function of proton bombardment energy are given. The experimental procedure is described. Particular aspects of the measuring techniques are discussed.Проведено систематичне дослідження відносних виходів з товстої мішені миттєвого γ-випромінювання з енергіями найбільш придатними для елементного та ізотопного аналізів стабільних ізотопів бору при бомбардуванні протонами з енергіями Ep = 200…1800 кеВ. Відповідні функції збудження γ-випромінювання 429 кеВ з реакції ¹⁰B(p,αγ)⁷Be, 718 кеВ з реакції ¹⁰B(p,p′γ)¹⁰B, 4,439 та 16,106 МеВ з реакції ¹¹B(p,γ)¹²C зображено на рисунках, та наведено таблиці виходів миттєвого γ-випромінювання залежно від енергії протонів. Описано методику експерименту. Обговорюються окремі аспекти вимірювальної техніки.Проведено систематическое исследование относительных выходов мгновенных γ-излучения из толстых мишеней с энергиями, наиболее подходящими для элементного и изотопного анализов стабильных изотопов бора при бомбардировке протонами при Ep = 200…1800 кэВ. Соответствующие функции возбуждения γ-излучения 429 кэВ из реакции ¹⁰B(p,αγ)⁷Be, 718 кэВ из реакции ¹⁰B(p,p′γ)¹⁰B, 4,439 и 16,106 МэВ из реакции ¹¹B(p,γ)¹²C изображены на рисунках, и даны таблицы выходов мгновенных γ-излучения в зависимости от энергии протонов. Описана методика эксперимента. Обсуждаются отдельные аспекты методов измерения

An external beam technique of PIXE for uranium determination in environmental objects

The possibilities of the determination of the content of uranium in materials of the nuclear fuel cycle and environmental objects using the nuclear-physical methods of analysis based on registration of characteristic X-rays excited by protons (PIXE) are considered. It is shown that the introduction to X-ray emission spectrometer the element with a wave dispersion – a pyrocarbon filter, using Bragg-Wulf reflection from the planes of the crystal lattice, makes it possible to reduce the detection limit of uranium in the presence of interfering impurities to a value of 0.0005 mas.%. The proposed approach can be used to determine Th, Pu, and other actinides.Розглянуто можливості визначення вмісту урану в матеріалах ядерного паливного циклу та об'єктів навколишнього середовища з використанням ядерно-фізичних методів аналізу на основі реєстрації характеристичного рентгенівського випромінювання, збуджуваного протонами (PIXE). Показано, що введення у спектрометр рентгенівського випромінювання елемента з хвильовою дисперсією – пірографітного фільтра, що використовує віддзеркалення Брегга-Вульфа від площин кристалічної решітки, дозволяє знизити межу визначення урану в присутності домішок, що заважають, до значення 0,0005 мас.%. Запропонований підхід може бути використаний для визначення Th, Pu та інших актинідів.Рассмотрены возможности определения содержания урана в материалах ядерного топливного цикла и объектах окружающей среды с использованием ядерно-физических методов анализа на основе регистрации характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого протонами (PIXE). Показано, что введение в спектрометр рентгеновского излучения элемента с волновой дисперсией – пирографитного фильтра, использующего отражение Брэгга-Вульфа от плоскостей кристаллической решетки, позволяет снизить предел определения урана в присутствии мешающих примесей до значения 0,0005 мас.%. Предложенный подход может быть использован для определения Th, Pu и других актинидов

Research on the properties of sorbents and decontaminants in the processes with small isotope effects

The low values of isotope effects in the sorption/decontamination processes make it possible to investigate the properties of the sorbing and decontaminating agents with the use of stable isotope simulators. In the work presented here the element content was determined from the characteristic X-ray emission induced by the proton beam (PIXE), by gamma-ray emission from the radioactive source, and by emission from the X-ray tube. Based on the results of efficiency determination for different kinds of sorbents and decontaminants, recommendations have been given for the choice of materials having the wanted performance characteristics.Завдяки малим значенням величин ізотопних ефектів у процесах сорбції та дезактивації можливо вивчення властивостей досліджуваних нами сорбентів і дезактивуючих засобів з використання імітаторів зі стабільними ізотопами. У представлених дослідженнях елементний вміст визначався з використанням характеристичного рентгенівського випромінювання, що порушувався пучком протонів, гамма-випромінюванням від радіоактивного джерела, випромінюванням від рентгенівської трубки. За результатами визначення ефективності різних типів сорбентів і дезактивуючих засобів надано рекомендації щодо вибору матеріалів з необхідними характеристиками.Благодаря малым значениям величин изотопных эффектов у процессах сорбции и дезактивации возможно изучение свойств исследуемых нами сорбентов и дезактивирующих средств по использованию имитаторов со стабильными изотопами. В представленных исследованиях элементное содержание определялось с использованием характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого пучком протонов, гаммаизлучением от радиоактивного источника, излучением от рентгеновской трубки. По результатам определения эффективности различных типов сорбентов и дезактивирующих средств даны рекомендации по выбору материалов с необходимыми характеристиками

The application of PIXE and PIGE for the studying of impurities distribution in space near the seam at welding products out of the Zr1%Nb alloy

In this work the nuclear-physics methods of analysis of the content of a matter based on the using of proton induced characteristic X-ray emission of the atoms and momentum γ-ray emission from nuclear reaction was applied to determine the gaseous impurities N, O, F and elements B, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Nb, Mo, Cd, Sn, Hf, Pb, in zirconium alloys and to research the absorption of oxygen, nitrogen and fluorine by a matter of tubes made from alloy Zr1%Nb during the procedures of the fabricating of models of fuel assembly. There are a number of the factors, which affect negatively on material of shells and fuel assembly as hole at a technological process of manufacture fuel assembly for nuclear reactor VVER-1000. Such factors are the interstitial impurities (oxygen, nitrogen), hitting in metal during operations of hyper thermal processing, in particular, at welding details of fuel assembly. The gaseous impurities of atmosphere of the weld – nitrogen and oxygen inserted in a welding seam can degrade rust resistance of a seam and slash a plasticity of a material. A surface of manufactured fuel assembly or samples for researches can to be polluted by fluorine from pickling compositions at the stage of a chemical polish by an etching in fluorine inclusive solutions. Fluorine, as is known, is a fissile element lowering rust resistance and of details of ends of fuel assembly.Ядерно-фізичні методи аналізу складу речовини використані для визначення елементного складу виробів із цирконієвих матеріалів з включенням газових домішок C, N, O, F і елементів B, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Nb, Mo, Cd, Sn, Hf, Pb, а також дослідження поглинання матеріалом трубок із сплаву Zr1%Nb кисню азоту і фтору при операціях по виготовленню моделей твелів. В технологічному процесі виготовлення твелів ВВЕР-1000 присутні фактори, вплив яких на матеріал оболонки і на твели в цілому можуть мати негативні наслідки. Такими факторами є домішки укорінення, що потрапляють в метал в наслідок високотемпературних обробок, зокрема при зварюванні деталей твелів. Укоріненні в зварний шов газові складові атмосфери зварки азот і кисень можуть погіршити корозійну стійкість шву і знизити пластичність матеріалу. На стадії хімічної поліровки поверхні твелів в розчинах, що вміщують фтор, можуть бути забруднення фтором, що також може знизити корозійну стійкість оболонок і кінцевих деталей твелів.Ядерно-физические методы анализа состава вещества применены для определения элементного состава изделий из циркониевых материалов, включая газообразующие примеси C, N, O, F, элементы B, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Nb, Mo, Cd, Sn, Hf, Pb, и исследования поглощения материалом трубок из сплава Zr1%Nb кислорода, азота и фтора во время операций по изготовлению моделей твэлов. В технологическом процессе изготовления твэлов ВВЭР-1000 присутствует ряд факторов, воздействие которых на материал оболочки и на твэлы в целом может иметь негативные последствия. Такими факторами являются примеси внедрения (кислород, азот), попадающие в металл во время операций высокотемпературных обработок, в частности при сварке деталей твэлов. Внедренные в сварной шов газовые составляющие атмосферы сварки азот и кислород могут ухудшать коррозионную стойкость шва и снижать пластичность материала. На стадии химической полировки поверхности изготовленных твэлов или образцов для исследований путем травления в фторсодержащих растворах поверхность может загрязняться фтором из травильных составов. Фтор, как известно, является активным элементом, снижающим коррозионную стойкость оболочек и концевых деталей тепловыделяющих элементов

CT study of products from non-metallic composites reinforced by carbon fibers

Computerized tomography is used to study products from non-metallic composites reinforced by carbon fibers. It is demonstrated that samples do not rotate during the analysis process and can have diameter not exceeding the gantry hole (75 cm) of the unit. The weight of samples can be up to 200 kg, and the length during one-time testing does not exceed 150 cm. The results of spatial calibration of the technology are shown using a set of copper wires with diameters from 0.56 to 0.05 mm. The paper presents the results of defects detecting in products in the form of gas pores and metal inclusions.Комп’ютерна томографія використовується для дослідження виробів з неметалевих композитів, армованих вуглецевими волокнами. Показано, що в процесі аналізу зразки не обертаються і можуть мати діаметр, що не перевищує портальний отвір (75 см) установки. Вага зразків може бути до 200 кг, а довжина при одноразовому випробуванні не перевищує 150 см. Наведено результати просторового калібрування технології за допомогою набору мідних дротів діаметром від 0,56 до 0,05 мм. У роботі представлено результати виявлення дефектів у виробах у вигляді газових пір та металевих включень.Компьютерная томография применяется для исследования изделий из неметаллических композитов, армированных углеродными волокнами. Показано, что образцы не вращаются в процессе анализа и могут иметь диаметр, не превышающий портального отверстия (75 см) установки. Вес образцов может быть до 200 кг, а длина при разовых испытаниях не превышает 150 см. Показаны результаты пространственной калибровки технологии с использованием набора медных проводов диаметром от 0,56 до 0,05 мм. В работе представлены результаты обнаружения в изделиях дефектов в виде газовых пор и металлических включений

The radioactive contamination territory of Ukraine by Pu and ²⁴¹Am radionuclides due to the Chernobyl accident

The decay of β-emitting ²⁴¹Pu gives rise to long-lived α-radionuclides ²⁴¹Am and ²³⁷Np, which are highly radiotoxic. The estimations of the ²⁴¹Pu, ²⁴¹Am and ²³⁷Np content of the Chernobyl NPP accidental release have shown that by the present time nearly 90% of the ²⁴¹Pu isotope had already disintegrated to turn into ²⁴¹Am. This generates a need for developing the methods of analytical control and environmental monitoring of ²⁴¹Pu and ²⁴¹Am content. The present paper is concerned with estimation of radioactive contamination of the Ukrainian territory by ²⁴¹Pu and ²⁴¹Am isotopes as a result of the Chernobyl NPP accident.При розпаді ²⁴¹Pu, який випромінює β-частинки, утворюються довгоіснуючі α-радіонукліди ²⁴¹Am і ²³⁷Np, що мають високу радіотоксичність. Розрахунки вмісту ²⁴¹Pu, ²⁴¹Am і ²³⁷Np в аварійному викиді ЧАЕС показали, що до теперішнього часу близько 90% ізотопу ²⁴¹Pu вже розпалося і перетворилося в ²⁴¹Am. Це визначає необхідність розвитку методів аналітичного контролю і моніторингу вмісту ізотопів ²⁴¹Pu і ²⁴¹Am в об'єктах навколишнього середовища. У представленій роботі зроблена оцінка радіоактивного забруднення території України ізотопами ²⁴¹Pu і ²⁴¹Am в результаті аварії на ЧАЕС.При распаде β-излучающего ²⁴¹Pu образуются долгоживущие α-радионуклиды ²⁴¹Am и ²³⁷Np , которые обладают высокой радиотоксичностью. Расчеты содержания ²⁴¹Pu, ²⁴¹Am и ²³⁷Np в аварийном выбросе ЧАЭС показали, что к настоящему времени около 90% изотопа ²⁴¹Pu уже распалось и превратилось в ²⁴¹Am. Это определяет необходимость развития методов аналитического контроля и мониторинга содержания изотопов ²⁴¹Pu и ²⁴¹Am в объектах окружающей среды. В представленной работе произведена оценка радиоактивного загрязнения территории Украины изотопами ²⁴¹Pu и ²⁴¹Am в результате аварии на ЧАЭС

Modernization of the analytical nuclear-physical complex sokil

New modifications that have been used at the analytical nuclear-physics complex (ANPC) Sokil in recent years are described. They concerned an ion accelerator with an increase in the energy of accelerated ions and the separation of ⁴He²⁺ and H²⁺ beams. A system for irradiating materials science samples with a beam of gas ions with the possibility of choosing the irradiated target space has been created. The use of electrostatic beam deflection made it possible to increase the service life of the foil for beam release into the atmosphere. The use of a pyrocarbon filter in the analysis of monoelements or objects with a high X-ray output of one or several elements changed the form of the spectrum. These modifications made it possible to improve the operation of the complex and obtain new possibilities in solving problems by analytical nuclear physics methods in the study of materials for nuclear power engineering and ecology.Описано нові модифікації, які застосовувалися на аналітичному ядерно-фізичному комплексі Сокіл в останні роки. Вони стосувалися прискорювача іонів зі збільшенням енергії прискорених іонів і розділенням пучків ⁴He²⁺ і H²⁺. Створено систему опромінення матеріалознавчих зразків пучком іонів газу із можливістю вибору опромінюваного простору мішені. Використання електростатичного відхилення променя дозволило збільшити термін служби фольги для виходу променя в атмосферу. Використання піровуглецевого фільтра при аналізі моноелементів або об’єктів з високим рентгенівським випромінюванням одного або кількох елементів змінило форму спектра. Ці модифікації дозволили удосконалити роботу комплексу та отримати нові можливості вирішення задач аналітичними методами ядерної фізики при дослідженні матеріалів для атомної енергетики та екології

Effect of Ion Irradiation on the Structural State of the Vacuum-Arc Nitride Coatings

The effect of irradiation with ions Ar+ (energy of 1 MeV and 1.8 MeV) and He (energy of 0.6 MeV) on the structure and mechanical properties of the vacuum-arc nitride coatings. It is shown that the level of exposure to radiation materials can be divided into 3 classes: a) “the most persistent” - significant changes occur only on the substructure level (as an example - multi-element system Ti-Zr-V-Hf-Nb-Ta-N), b) “the medium resistance “- significant changes occur in the macro stress-strained state (as an example - the system Ti-N), c) “structural variable” – significant changes in the macro-level and phase composition (as an example, the system Mo-N). When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3513

A channel for ion irradiation of materials at the accelerator “Sokol”

At the accelerator “Sokol” a channel for ion irradiation of materials is constructed. The channel comprising a beamline system, a slit device, an electrostatic scanning system with power and control modules, and an irradiation chamber is placed behind the analyzing magnet. The main technical parameters of the channel are the following: ions used – H, He, N, Ar; ion energy – 0.2…2 MeV; ion beam current – 2 µA; target zone being irradiated – from 2 ×2 mm up to 40×40 mm; target holder temperature – 80…450 K. Irradiation channel tests are performed together with experiments on polyimide films irradiation with hydrogen ions with an energy of 400 keV.На ускорителе «Сокол» создан канал ионного облучения материалов. Канал установлен после анализирующего магнита и состоит из ионопровода, щелевого прибора, электростатической сканирующей системы с блоком питания и управления, камеры облучения. Основные технические параметры разработанного устройства следующие: используемые ионы Н, He, N, Ar; энергия ионов 0,2…2 МэВ; ток пучка до 2 мкА; площадь облучения образца ─ от 2×2 мм до 40×40 мм; температура держателя образца ─ от 80 до 450 K. Проведены испытания канала облучения и выполнены эксперименты по облучению полиимидных пленок ионами водорода с энергий 400 кэВ.На прискорювачі «Сокіл» створений канал іонного опромінювання матеріалів. Канал встановлений після аналізуючого магніту і складається з іонопроводу, щілинного пристрою, електростатичної скануючої системи з блоком живлення і управління, камери опромінювання. Основні технічні параметри розробленого пристрою наступні: іони, що використовуються, ─ Н, He, N, Ar; енергія іонів ─ 0,2...2 МеВ; струм пучка ─ до 2 мкА; площа опромінювання зразка ─ від 2×2 мм до 40×40 мм; температура утримувача зразка ─ від 80 до 450 K. Проведені випробування каналу опромінювання та експерименти по опромінюванню поліімідних плівок іонами водню з енергією 400 кеВ

Мультисистемний запальний синдром MIS-C у дітей після перенесеної інфекції COVID-19

Останніми роками зростає кількість зареєстрованих випадків мультисистемного запального синдрому (MIS-C - Multisystem Inflammatory Syndrome in Children) у дітей після перенесеної інфекції COVID-19. Цей синдром проявляється зазвичай за 4-8 тижнів після захворювання. Слід навчитися вчасно його діагностувати та попереджувати можливі ускладнення з боку шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної та інших систем, звертати увагу на профілактику дітей від інфікування COVID-19 шляхом вакцинації. Мета - проаналізувати відомості сучасної фахової літератури щодо особливостей діагностики, перебігу та лікування MIS-C у дітей після перенесеної інфекції COVID-19 для розширення знань лікарів із цієї патології шляхом висвітлення клінічного випадку. Наведено клінічний випадок MIS-C у дитини після перенесеної інфекції COVID-19. Проаналізовано літературні дані PubMed, Medscape, СDC, Mayo Clinic. Особливістю наведеного випадку було віддалене ураження серцево-судинної, дихальної систем, ураження шкіри, розвиток залізодефіцитної анемії. Під час перебування в лікарні стан дівчинки був тяжким за рахунок астенічного, анемічного синдрому, ураження серцево-судинної системи. Висновки. Клінічне спостереження підтверджує складність алгоритму діагностики ускладнень інфекції COVID-19 у дітей, особливо при малосимптомному перебігу. Отже, слід формувати настороженість у педіатрів до розвитку MIS-C у дітей після перенесеної інфекції COVID-19 та підвищувати рівень знань про правильний діагностичний алгоритм у таких випадках. Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. На проведення дослідження отримано інформовану згоду батьків дитини. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів