Neutron capture measurement of 54Fe and 57Fe at CERN n_TOF
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Giubrone, Giuseppe
Domingo Pardo, César (dir.);
Taín Enríquez, José Luis (dir.)
Departament de Física Atòmica, Molecular i Nuclear
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Aquest document és un/a tesi, creat/da en: 2014
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La medida de secciones e caces de captura neutronica (n,gamma) para dos
de los isotopos del hierro, 54Fe y 57Fe, ha sido realizada en la instalaci
ón n_TOF del CERN con el objetivo de una mejor comprensión
del llamado proceso lento (del inglés s-process) de la nucleosíntesis
estelar. Al mismo tiempo, el hierro es un constituyente fundamental
para la realización y el diseño de sistemas de producción de energía
asistidos por acelerador(ADS del inglés Accelerator Driven Systems).
La medida de secciones e caces (n,gamma
) para los isotopos 54Fe y 57Fe
en el rango de las resonancias resueltas (RRR) ha sido llevada a cabo
utilizando la técnica de tiempo de vuelo. Dichas medidas han sido realizadas
utilizando una adecuada con guración experimental de manera
tal que las secciones e caces puedan ser determinadas con un error sistem
ático despreciable debido a la sensibilidad neutrónica. La primera
parte de este trabajo ha consistido en desarrollar simulaciones Monte
Carlo de la función de respuesta de los detectores para calcular la correspondiente
función peso. Estas funciones peso han sido aplicadas
a los datos medidos para poder obtener experimentalmente la tasa
de captura neutrónica. El análisis nal de la sección e caz ha sido
realizado utilizando el código SAMMY. Los datos obtenidos en nuestras
medidas han sido contrastados frente a experimentos realizados
anteriormente en otras instalaciones de medida similares.The measurement of the (n,
) cross section of 54Fe and 57Fe isotopes
was performed at the CERN n_TOF facility with the aim of better understanding
the s-process stellar nucleosynthesis in the Fe-Ni region.
At the same time Fe is a structural material in accelerator driven
systems (ADS) and accurate neutron cross sections are required for
reliable design studies, to account for the neutron balance and for assessing
the related uncertainties. The accurate measurement of the
(n,gamma
) cross section of 54Fe and 57Fe isotopes in the resolved resonance
region (RRR) has been carried out with high resolution using the time
of ight technique. These measurements were performed using the total
energy detector technique. An optimized detection setup has been
used, which permitted the determination of their cross sections with
a minimal in uence of neutron sensitivity. First part of this work
was devoted to the MC simulation of the response function to calculate
the corresponding weighting functions. These weighting functions
were applied to the measured data in order to obtain the capture yield,
and derive the capture cross section. An R-matrix analysis of the resolved
resonance region has been performed for both nuclides, deriving
the total radiative capture cross section and the corresponding resonance
parameters. The analysis was carried out using the R-matrix
code SAMMY. The results obtained in this work are compared with
previous experiments performed elsewhere and with evaluated data.
The results presented in this work are important to disentangle the r
and s contribution observed in the old stars and for advanced reactor
concepts.
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Veure al catàleg Trobes
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