Dispositivo plasma focus como fuente pulsada de neutrones de fusión D-D para identificación de nucleidos por activación neutrónica : primeros resultados

• Autores: Milanese, Maria Magdalena; Niedbalski, Jorge Julio; Moroso, R.; Barbaglia, Mario Oscar; Mayer, Roberto Edmundo; Supán, L.; Guichón, Santiago
• Año de publicación: 2010
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2010;02(22):64-70
• Materia: QUIMICA DE SUSTANCIAS; CAPTURA NEUTRONICA; ACTIVACION NUCLEAR; RADIACION GAMMA; SUBSTANCES CHEMICAL ANALYSIS; NEUTRON CAPTURE; NUCLEAR ACTIVATION; GAMMA RADIATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La activación por captura electrónica de núcleos atómicos componentes de sustancias y el subsiguiente registro del espectro de ra-diación gamma instantánea y/o de decaimiento temprano característico emitida por los mismos, constituye una técnica de análisis no destructivo y extremadamente sensible que posibilita tanto identificarlos como determinarlos cuantitativamente. Por esta finalidad, se requiere irradiarlos con haces de neutrones cuyas energías estén típicamente comprendidas en los rangos térmicos y epitérmicos. Para un gran número de nucleidos y sus correspondientes isótopos estos rangos energéticos permiten maximizar la sección eficaz de captura nuclear. En la práctica, se recurre corrientemente al empleo de fuentes de neutrones constituídas por radioisótopos (naturales y artificiales) de relativamente alta actividad y largo tiempo de vida de decaimiento (226 Ra-9Be, 252Cf, etc.), que son dificilmente asequibles y de manipulación peligrosa o bien a instalaciones que por sus dimensiones físicas y complejidad estructural resultan de imposible traslado (reactores nucleares de investigación, aceleradores de partículas, etc.). En esta comunicación se presentan primeros resultados del empleo de un dispositivo plasma focus de relativamente baja energía operativa (2kJ, 31kV) como fuente generadora y transportable de haces de neutrones de fusión D-D (2,45 MeV) para el análisis de sustancias "in situ" por activación. Se muestra un simple espectro conteniendo la línea de emisión característica de 446.8 keV del isótopo 110 Ag resultante de la reacción nuclear 109 Ag (n, ev γ) 110 Ag que es activada por irradiación de una muestra de Ag natural con neutrones moderados producidos a partir de los energéticos que proporciona el dispositivo plama focus. La emisión es registrada mediante un sistema convencional para espectroscopía gamma basado en un cristal de NaI (Tl) -Foto-multiplicador acoplado a un circuito amplificador y de adquisición de datos multicanal controlado por software
Activation by atomic nuclei neutron capture of substance components and the subsequent registration of the instantaneous and/or early decay gamma characteristic radiation spectrum emitted by them, constitutes a non-destructive and extremely sensitive analysis techniques that enables its identification and quantitative determination. For this purpose, it is necessary to irraditate with neutron beams whose energies are typically comprised within the thermal and epithermal ranges. For a large number of nuclides and their corresponding isotopes, these energetic ranges make possible to maximize the nuclear capture cross section. In practice, the currently used neutron source are constitutedm by radioisotopes (natural and artificial) which are hardly affordable and danger ous handling or well to facilities that, due to their physical dimensions and structural complexity, result impossible to be transport (nuclear research reactors, particles accelerators, etc). In this paper, we present the first result of employing of a relatively low-energy (2kJ, 3,1 kV) plama focus devices as a portable source of pulsed neutrons beams (2.45 MeV) generated by nuclear fusion reactions D-D, for the "in situ" analysis of substances by nuclear activation. We show a simple spectrum containing the characteristic emission line of 446.8 keV of the 110 Ag isotope resulting of the nuclear reaction 109Ag (n, ev γ) 110 Ag, which is activated by irradiation of a Ag natural sample with moderated neutrons produced starting of energetic neutrons beams proportioned by the plasma focus device. The emmision is registered by means of a conventional spectroscopic gamma system based on NaI (TI) crystal fotomultiplier, coupled to an amplifier and data-acquisition multichannel circuit controlled by software
Fil: Milanese, Maria Magdalena. Universidad Nacional Del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco (UNCPBA-IFAS). Buenos Aires. Argentina
Fil: Niedbalski, Jorge Julio. Universidad Nacional Del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco (UNCPBA-IFAS). Buenos Aires. Argentina
Fil: Moroso, R.. Universidad Nacional Del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco (UNCPBA-IFAS). Buenos Aires. Argentina
Fil: Barbaglia, Mario Oscar. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Laboratorio de Plasmas Densos Magnetizados (UNCPBA-PLADEMA). Buenos Aires. Argentina
Fil: Mayer, Roberto Edmundo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche. Instituto Balseiro (CNEA-CAB). Río Negro. Argentina
Fil: Supán, L.. Universidad Nacional Del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco (UNCPBA-IFAS). Buenos Aires. Argentina
Fil: Guichón, Santiago. Facultad de Ciencias Exactas. Universidad Nacional Del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Física Arroyo Seco (UNCPBA-IFAS). Buenos Aires. Argentina