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A Study on Neutron Resonance Energy of Tantalum by 46-MeV Electron Linac TOF Method

46-MeV 전자선형가속기의 TOF 방법을 이용한 탄탈의 중성자 공명 에너지 분석에 관한 연구

  • Lee, Samyol (Department of Radiological Science, Dongseo University)
  • 이삼열 (동서대학교 방사선학과)
  • Received : 2013.05.10
  • Accepted : 2013.06.21
  • Published : 2013.06.30

Abstract

Neutron sources from photonuclear reaction with 46-MeV electron linear accelerator at Research Reactor Institute, Kyoto University used for resonance energy measurement of natural tantalum. BGO($Bi_4Ge_3O_{12}$) scintillation detectors used for measurement of the prompt gamma ray from the natural tantalum sample. The BGO spectrometer was composed geometrically as total energy absorption detector. The electric signal from the spectrometer was analyzed for TOF(Time-of-Flight) spectrum which is used identification of neutron capture resonance energy. In this study, the neutron energy region is from 1 to 200 eV, because of strong X-ray effect produced photonuclear reaction in Ta target, the measurement was performed to below 1 keV energy region. The resonance energy was compared with the evaluated values(ENDF/B-VI, Mughabghab). All of the resonances from 4.28 ~ 200 eV were seen in the present measurement except 144.3 eV resonance.

천연 탄탈의 중성자포획에 의한 공명에너지를 측정하기 위하여 교토대학의 원자로연구소의 46-MeV 전자선형가속기의 광핵반응에서 발생하는 중성자를 이용하였다. 중성자포획에서 발생되는 즉발감마선을 BGO($Bi_4Ge_3O_{12}$)섬광검출장치로 측정하였다. 검출장치는 탄탈 시료에서 발생되는 즉발감마선을 기하학적으로 모두 측정하도록 만들어져 있으며 측정되어진 전기적 신호를 탄탈의 중성자 공명에너지 동정하는 스펙트럼구성에 사용하였다. 연구에서 사용되어진 중성자의 에너지는 1 ~ 200 eV 영역에 대하여 각각의 공명에너지를 분석하였다. 중성자에너지 측정은 중성자 비행시간법(TOF: Time-of-Flight)을 통하여 측정하였다. 광핵반응을 통한 중성자발생에서는 고에너지영역에서 강한 제동복사선이 발생하므로 수 keV영역 이하 영역의 중성자에너지에 대해서만 중성자공명을 측정하였다. 얻어진 Ta에 대한 중성자 포획 공명에너지 측정결과는 이전의 실험에 의한 측정 결과들 및 ENDF/B-VI와 Mughabghab의 평가된 값들과 비교 및 검토를 하였다. 측정되어진 공명들은 4.28 eV에서 거대 공명들을 측정하였고 그 이상의 에너지 영역의 다른 공명들도 이론에 의해서 계산되어진 값들과 비교하였다. 144.3 eV를 제외한 공명들은 평가값들과 거의 일치하는 경향을 보였다.

Keywords

References

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