Физические закономерности образования остаточных ядер-продуктов в 99Тс при его облучении протонами в интервале энергий от 0.1 до 2.6 ГэВ

• Автор: Муламбетов, Руслан Даниялович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил

Содержание
Введение
1 Определение сечений образования остаточных ядер-продуктов в ”тон-ких” мишенях "Тс при облучении протонами с энергией 0.1-2.6 ГэВ

1 Состояние проблемы

2 Методика экспериментального определения сечений образования остаточных ядер-продуктов и их погрешностей

3 Характеристики экспериментальных образцов

4 Облучение экспериментальных образцов

4.1 Общие характеристики ускорителя У-10 ИТЭФ

4.2 Определение энергии и формы выводимых протонных пучков

4.3 Оценка нейтронного фона

5 Спектрометрический комплекс и его характеристики

6 Измерение и обработка 7-спектров
7 Мониторные реакции
8 Экспериментальные результаты и погрешности измерений сечений образования остаточных ядер-продуктов при взаимодействии протонов с "Тс
2 Обсуждение результатов экспериментов и их моделирование с использованием высокоэнергетических расчетных программ
1 Постановка задачи

2 Методика сопоставления экспериментальных и расчетных результатов и программы, используемые для моделирования
3 Совместный анализ экспериментальных и расчетных значений сечений образования РПР в "тонких” мишенях "Тс при их облучении протонами
3.1 Функции возбуждения продуктов "Тс(р,х)-реакций
3.2 Зарядовые распределения продуктов реакций
Возможности наработки радионуклидов для медицины и биологических исследований в качестве побочной продукции при трансмутации "Тс
1 Радионуклиды, получаемые в ускорительных технологиях
2 Наработка и радиохимическое выделение 97Ru
3 Исследование радионуклидного состава рутениевой
фракции
Заключение
Литература
Введение
Технеций (Z = 43) является одним из наиболее примечательных элементов таблицы Менделеева, а применительно к научной и технологической истории человечества -типичным веществом ’’атомного века”. Еще до его экспериментального открытия Э. Се-гре в 1937 г. [1] было известно, что этот элемент, согласно правилу запрета Маттауха-Щукарева (его смысл заключается в том, что у стабильных изотопов с нечетными массовыми числами не может быть стабильных изобаров), не имеет стабильных изотопов. Это предсказание было подтверждено в ходе последующего развития ядерной физики, и к настоящему времени достоверно известно, что технеций является одним из двух элементов середины таблицы Менделеева (наряду с прометием), который, по этой причине, отсутствует в природе в стабильном состоянии.
В настоящее время открыто 40 (включая 10 долгоживущих изомерных состояний) изотопов технеция с массовыми числами от А = 86 до 115, из которых наиболее долгоживущими являются 97Тс (Тф = 2.6-106 лет), 98Тс (Ту2 = 4.2-106 лет), 99Тс (Туг — 2.111 • 105 лет) [2]. Смесь этих изотопов и была идентифицирована Э. Сегре в образце молибдена, подвергнутого облучению дейтронами на первом созданном Э. Лоуренсом циклотроне в радиационной лаборатории Калифорнийского университета, Беркли (США).
Последующие исследования показали, что перспективы использования изотопов технеция в науке и технике и/или необходимость учета их возможного влияния на процессы в природных системах целиком зависят либо от эффективности способов их целенаправленного применения, либо от интенсивности наработки в качестве побочных продуктов. Развитие ядерной физики и энергетики дало однозначный ответ на эту дилемму - история пошла по второму пути, поскольку достаточно эффективных путей рационального использования изотопов технеция до сих пор не найдено.

Таблица 1.1: Содержание химических примесей в образцах "Тс.
Хим. элемент Содержание, ppm Хим. элемент Содержание, ppm
в 0.08 As < 0.
Mg 20 Ge < 0.
Al 50 Sr < 0.
Si 80 Br < 0.
Р < 1 Se < 0.
Sc < 1 Zr 6.
Ca 40 Mo < 0.
Ti < 1 Rh < 0.
V < 0.5 Pd < 0.
Cr 3.0 Ag < 0.
Fe 100 Те < 0.
Ni 20 Sb < 0.
Zn 2 Hf 2.
Cu 50 w 1.
Ga < 0.5 Th <
РЗЭ * < 1 U <
* - редкоземельные элементы.
Присутствие других долгоживущих ИЗОТОПОВ технеция - 97Тс (Т]у2 ~ 2.6x10е лет) и 98Тс (Тх/2 ~ 4.2 хЮ6 лет) - в материале экспериментальных образцов контролировалось как методом масс-спектрометрии, так и методом анализа 7-спектров необлученных технециевых фольг (только для 98Тс). На рис. 1.4 в его верхней части представлен пример такого спектра, а в нижней части - увеличенные фрагменты данного спектра, на которых отчетливо различимы 7-линии 652.41 кэВ и 745.35 кэВ, которые и использовались для определения содержания 98Тс.
Результаты, полученные обоими методами, свидетельствуют о незначительном (< 10“4 ат. %) примесном содержании изотопов 97Тс и 98Тс в используемых экспериментальных образцах.
Далее экспериментальные образцы и мониторы взвешивались на аналитических весах Sartorius ВР-61 (точность взвешивания - 10~4 грамм) и упаковывались вместе с мониторами в полиэтиленовые пакетики.