توزیع ناهمسانگردی‌ زاویه‌ای پاره‌های شکافت در واکنش‌ هسته ای 234U(n,f)

رضوی نژاد, روح اله; رسولی, سلیمان; بهکامی, عزیز

doi:10.22055/jrmbs.2019.14840

توزیع ناهمسانگردی‌ زاویه‌ای پاره‌های شکافت در واکنش‌ هسته ای 234U(n,f)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

¹ دانشگاه جامع امام حسین(ع)

² دانشکده فیزیک، دانشگاه پیام نور، مرکز تحصیلات تکمیلی تهران، صندوق پستی 3697-19395 ، تهران ، ایران

³ دانشگاه شیراز

10.22055/jrmbs.2019.14840

چکیده

توزیع زاویه‌ای پاره‌های شکافت( FFAD) در رابطه با فرآیند شکافت و نیز در مورد مکانیسم برهمکنش پرتابه با هسته هدف می تواند درک و بینش جدیدی به ما بدهد. در این پژوهش برای تجزیه و تحلیل توزیع زاویه‌ای پاره‌های شکافت نوترون القایی U234 یک چارچوب مدل آماری بکار رفته و نتایج با داده‌های آزمایشگاهی اندازه گیری شده در تجهیزات(n-TOF) واقع در CERN مقایسه شده‌ و واریانس آماری k02 به دست آمده اند. واریانس آماری ترازهای توزیع –K در هسته در حال گذار در انرژی های نوترون فرودی از آستانه شکافت تا 50MeV تجزیه و تحلیل شده، و روشی که در آن مقادیر کمی بدست آمده اند، توضیح داده شده است. نتایج محاسبات، با ساختار دوره‌ای ناهمسانگردی مربوط به مجموعه واکنش‌های(nx،n) و در ادامه با محاسبه سطح مقطع واکنش مربوطه با کد تالیس مقایسه شده اند. مقایسه بین واریانس k02و سطح مقطع، ارتباط قوی بین مقادیر واریانس k02 و شروع یک شانس شکافت را نشان می دهد. نتایج نشان داده است که در هر جایی که احتمال واکنش 234U(n,f) در یک کانال جدید و در نتیجه سطح مقطع برخورد- افزایش یابد، واریانس k02کاهش پیدا می کند. نتیجه در توافق کامل با نتایج و محاسبات مشابه در واکنش‌های Th(n,f)232 و U(n,f)238 است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Fission fragment angular distribution in the 234U(n,f) reaction

نویسندگان [English]

R. Razavi ¹
Soleiman Rasouli ²
A. N. Behkami ³

¹ Physics Department, Faculty of Science, Imam Hossein Comprehensive University, Tehran, Iran

² Department of Physics, Payame Noor University, P. O. Box 19395-3697, Tehran, Iran

³ Department of Physics, Shiraz University, Shiraz, Iran

چکیده [English]

Fission fragment angular distribution (FFAD) data are important to get new insights into the fission process. In this study, the frame work of statistical modeling is used to analyze FFAD from neutron induced fission of 234U.The results have been compared with recent experimental data of 234U(n, f) reaction measured at the n_TOF facility in CERN. Accurate analysis was performed in order to deduce the variance K02 of the K- distribution of levels in the transition nucleus at neutron energies from threshold up to 50 MeV. We show the method in which the quantitative values of K02 is obtained. We have also studied the periodic structure of anisotropy related to the set of (n,xn) reaction in comparison with related cross section performed with TALYS1.8 code. The comparison of the variance with the cross section clearly illustrates the strong correlation between the value of the variance and the opening of a fission chance. We show that whenever the probability of reaction in a new channel and cross section increases, K02 decreases; so the minimum of K02 can show the maximum probability of (n,f)xn reaction. The results are in a good agreement with similar calculations in232Th(n,f) and 238U(n,f) reactions.

کلیدواژه‌ها [English]

Fission fragment angular distribution
anisotropy
statistical model
fission barrier
cross section of 234U(n
f)

مراجع

[1] R. Vandenbosh, and J. Huizenga, Nuclear Fission, Academic Press, New York, (1973).

[2] E. Leal-Cidoncha, Neutron-induced fission fragment angular distribution and cross section of uranium targets at CERN n-TOF, PhD thesis, Universidade de Santiago de Compostela. (2017) i,7.

[3[ E. Leal-Cidoncha. et al., EPJ Web of Conf. 111 (2016) 10002.

[4] S. Rasouli, and A. N. Behkami, Shell Effect In Nuclear Fission, Islamic Azad University of Mahabad, M. Sc. Thesis (2007).

[5] R. El-Hajje, A Simultaneous Measurement of The Angular Distribution Mass and Kinetic Energy, New South Wales University, Ph.D. Thesis (2000) iii. 69.

[6] F. Gunsing et al., 14th Int. Conf. Nucl. Reaction Mech., Varenna, Italy, Villa Monastero (2015) p.323.

[7]F.M. Rahimi, O.N. Ghodsi, A.N. Behkami, Nuclear Technology & Radiation Protection 18 (2003) 31.

[8]J.R. Huizenga, A.N. Behkami, L.G. Moretto. Note on Interpretation of Fission-Fragment Angular Distribution at Moderate Excitation Energies, Physical Review, 177 (1969) 1827.

[9] I.V. Ryzhov, et. al., Influence of multichance fission on fragment angular anisotropy in the ²³²Th(n, f) and ²³⁸U(n, f) reactions at intermediate energies, Nuclear Physics A 760, (2005).

[10] T. Datta, S.P. Dange, H. Naikand, S.B. Manohar, Physical Review C 48 (1993) 221.

[11] E.H. Auerbach, F.G.J. Perey, BNL Report 765. Brookhaven Nat. Lab. Upton, New York (1962).

[12] A.J. Koning, S. Hilairey, M. Duijvestijn. "User’s Manual of TALYS 1.4 Codes: a nuclear reaction program." Nuclear Research and Consultancy Group (NRG), Netherlands (2011) 1-456.

[13] R. Razavi et al., Zeitschrift für Naturforschung A 71 (2016) 157-160.

[14] R. Razavi, A. Rahmatinejad, T. Kakavand, A. Khooy, Pairing phase transition of nucleons in ⁸⁹Y and ²⁰⁸Pb,Journal of Research on Many-body Systems, 13 (2017)79-85.

[15] L. Sai Leong, Fission fragment angular distribution and fission cross section validation. Ph. D. Thesis. Université Paris Sud - Paris XI, (2013) 112.

[16] S. Rasouli, A.N. Behkami, R. Razavi, A.A. Sabouri Dodaran and M.R. Bayati, Investigation on Neutron-Induced Fission Fragment Angular Distribution of ²³²Th and ²³⁸U. Zeitschrift für Naturforschung A 73(11) (2018) 1075–1081.