Farklı açı ve enerjilerde 0Se (n,x) reaksiyonun tesir kesitinin tespit edilmesi

Abstract

Nükleer fizik araştırmalarında kullanılacak olan elementlerin, yapmış oldukları nükleer reaksiyonlar sonucunda açığa çıkan parçacıkların açısal dağılımının bilinmesi, temel nükleer fizik çalışmalarının yanı sıra, zırhlama ve nükleer reaktör tasarımı gibi konularda da oldukça önemlidir. Ayrıca incelenen Selenyum elementin nükleer karakteristiği hakkında da bilgi sahibi olmamızı sağlar. Gerçekleşen nükleer reaksiyonun devamında saçılan parçacıkların açısal dağılımları, nükleer reaksiyonun hangi mekanizma ile gerçekleştiğinin belirlenmesini sağlamaktadır. Selenyum elementinin temel atomik özelliklerinin ve reaksiyon sonucunda açığa çıkan parçacıklarının açısal tesir kesitlerinin bilinmesi, nükleer anlamda selenyum elementi ile yapılacak çalışmalarda ışık tutacaktır. Bu nedenden dolayı, bu çalışmada Se için (n,x) reaksiyonu diferansiyel tesir kesitleri hesaplanmıştır. Hesaplamalarda “Monte Carlo” temelli bir simulasyon programı olan “PHITS 2.88” kodu kullanılmıştır. 40o ve 14,55 MeV enerjide, 60o 14,69 MeV enerjide, 90o 14,79 MeV enerjide, nötron ile reaksiyona giren Selenyum elementinden saçılan nötronların, diferansiyel tesir kesitleri farklı açı ve farklı enerji değerlerinde hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar Uluslararası Nükleer Reaksiyon Veri Merkezi (EXFOR)’ dan alınan deneysel verilerle karşılaştırılarak yorumlanmıştır. 40o, 60o,90o derecelerde elde edilen veriler, genel olarak, deneysel verilerle uyum göstermiştir. Uç noktalardaki enerjide ki bunlar en düşük enerji seviyeleridir, bu noktalardaki ihmal edilebilir uyumsuzluk gözlenmiştir, düşük enerjideki oluşan bu uyumsuzluğun, saçılmanın değişkenlik oranın artmasından kaynaklanmaktadır. Bu enerji seviyelerindeki uyumsuzluğu azaltmak için ise, sayım sayısının arttırılması, enerjideki bu uyumsuzluğu giderebilecek bir yöntemdir. Sonuç olarak, Selenyum elementi için, Monte Carlo Metodunu kullanarak hesaplama yapılan benzetim programı PHİTS’ de, selenyumun açısal tesir kesiti hesaplaması yapılmış ve deneysel sonuçlarla uyumlu olduğu görülmüştür.

To know the angular distribution of the elements to be used in nuclear physics research and the particles released as a result of their nuclear reactions. In addition to basic nuclear physics studies, it is also very important in subjects such as shielding and nuclear reactor design. It also provides us with information about the nuclear characteristic of the Selenium element studied. The angular distribution of the particles scattered in the continuation of the nuclear reaction that takes place enables the determination of the mechanism by which the nuclear reaction takes place. Knowing the basic atomic properties of the element selenium and the angular cross-section of the particles released as a result of the reaction will shed light on the studies to be carried out with the element selenium in nuclear terms. For this reason, in this study, the differential cross-sections of the reaction (n, x) for Se are calculated. The code "PHITS 2.88", which is a "Monte Carlo" based simulation program, was used in the calculations. The differential cross sections of the neutrons scattered from the Selenium element reacting with the neutron at 40o and 14,55 MeV energy, 60o 14,69 MeV energy, 90o 14,79 MeV energy, were calculated at different angles and different energy values. The results obtained were interpreted by comparing them with the experimental data obtained from the International Nuclear Reaction Data Center (EXFOR). Data obtained at 40o, 60o, 90o degrees generally agreed with experimental data. In the energy at the extreme points, which are the lowest energy levels, a negligible mismatch at these points has been observed, this disharmony at low energy is due to the increase in the rate of variability of scattering. In order to reduce the mismatch in these energy levels, increasing the number of counts is a method that can eliminate this mismatch in energy. As a result, the angular cross-section calculation of selenium was made in the simulation program PHITS, which was calculated using Monte Carlo Method for the element Selenium, and it was found to be compatible with the experimental results.