Original title: VÝZKUM TRANSMUTACE PU-239 PRO PODKRITICKÉ URYCHLOVAČEM ŘÍZENÉ JADERNÉ REAKTORY
Translated title: INVESTIGATION OF PU-239 TRANSMUTATION FOR ACCELERATOR DRIVEN SUBCRITICAL REACTORS
Authors: Tanchak, Anhelina ; Parlag,, Oleg (referee) ; Krása, Antonín (referee) ; Nečas, Vladimír (referee) ; Katovský, Karel (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2024
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Tato disertační práce je zaměřena na stanovení průřezů radionuklidů vznikajících v důsledku spalační reakce v terči z plutonia (239PuO2) ozářeného protonovým svazkem o energii 660 MeV. Kromě toho byly vzniklé nuklidy zkoumány pomocí různých nástrojů za účelem zjištění jejich vlastností. K ozáření terče byl použit fázotronový urychlovač Spojeného ústavu jaderných výzkumů v Dubně jako generátor protonového svazku. Experiment byl zaměřen na hledání krátce žijících radionuklidů. Pro měření spekter gama byly použity detektory HPGe. Spektra , získaná během tohoto experimentu, byla zpracována pomocí softwaru DEIMOS32. Pro identifikaci jader vzniklých v terči 239PuO2 byl použit kód AD4HEL. Komplexní analýza těchto zbytkových produktů a jejich charakteristik významně přispívá k pochopení spalace a štěpných reakcí mezi protony a 239Pu v oblasti vysokých energií. Experimentální údaje o průřezech jaderných reakcí mohou sloužit jako referenční údaje pro teoretické simulace ke studiu reakcí a mohou být použity k doplnění jaderných databází. V komplexní analýze byly experimentální výsledky porovnány se simulacemi provedenými pomocí kódů Monte Carlo pro přenos částic, jako jsou MCNP v.6.1. a FLUKA. Výstupem z experimentálních dat je, že získaná data celkově odpovídají očekávání, přičemž mají podobné oblasti koncentrací nuklidů, analogické grafy a mírné odchylky v rozsahu hodnot. Odchylka je pravděpodobně způsobena normalizačním faktorem z důvodu omezení různých softwarových nástrojů. This dissertation thesis is focused on determination of cross sections of radionuclides generated in result of spallation reaction in plutonium (239PuO2) target irradiated by 660 MeV energy proton beam. Moreover, the produced nuclides were also investigated using different tools to ascertain their properties. The Phasotron accelerator of the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna) was used for irradiation of target as a generator of proton beam. The experiment was focused on the quest for short-lived radionuclides. The HPGe detectors were used for measurement of gamma spectra. The -spectra obtained during this experiment were processed using the DEIMOS32 software. The AD4HEL code was used for identification of the nuclei formed in the 239PuO2 target. The comprehensive analysis of these residual products and their characteristics, serve as an important contribution to the understanding of the spallation and fission reactions between protons and 239Pu in high-energy range. Additionally, the experimental data of the nuclear reaction cross sections may be valuable as reference data for theoretical simulations to study reactions, and they can be used for supplementation to the nuclear databases. As for comprehensive analysis, the experimental results were compared with simulations conducted using Monte Carlo particle transport codes, such as MCNP v.6.1. and FLUKA. As a result, received data overall correspond to the expectation having similar regions of nuclides concentrations, similar graphs, and a slight variation in the range of values (probably because of the different normalization factors of different software tools).
Keywords: -spektroskopie; fázotronový urychlovač; gama spektra; plutonium-239; protonový svazek; radionuklidy; reakční výtěžky; spalační reakce; systémy řízené urychlovačem; Transmutace; účinný průřez; -spectroscopy; accelerator driven systems; cross section; gamma spectra; Phasotron accelerator; plutonium-239; proton beam; radionuclides; reaction yields; spallation reaction; Transmutation

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/248288

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-617965


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses