Bremsstrahlung-induced fission and spallation of the pre-actinide nucleusTa181

Abstract

A study of photofission on 181 Ta nucleus induced by bremsstrahlung photons with endpoint energies of 50 and 3500 MeV has been performed. The fission yields have been measured by using the induced-activity method in an off-line analysis. The absolute photofission cross sections for the tantalum target at 50 and 3500 MeV are found to be 5.4±1.1 µb and 0.77±0.11 mb, respectively, and the corresponding deduced fissilities are (0.23±0.05)×10 −3 and (2.9±0.9)×10 −3 .Mass-and charge-yield distributions were derived from the data. The results were compared with the simulated results from CRISP code for multi-modal fission by assuming symmetrical fission mode.

Estudo de fissão e espalação em núcleos actinídeos e pré-actinídeos a energias intermediárias

“…Onde σ A,Z é a seção de choque independente do nuclídeo com carga Z e massa A (a expressão "independente" indica que a seção de choque da formação de um isótopo numa dada reação de spallation, é direta e independente do decaimento do núcleo pai, então a seção de choque é determinada como se mostra na equação 3.17 e como é explicado também em [35]). …”

“…Isto acontece porque para núcleos pré-actinídeos a baixas energias ( < 50 MeV) o parâmetro de fissilidade é menor que para altas energias [20], portanto temos poucos eventos de fissão a baixas energias com um erro estatístico grande, assim para representar melhor o processo de fissão é necessário aumentar o número de eventos a simular melhorando a nossa estatística de eventos obtendo um resultado mais próximo aos dados experimentais neste caso [35]. A massa média (A S ) do processo de fissão obtida foi de 88.…”

“…A tradução em português, "espalação" vai ser considerado como o processo no qual um núcleo pesado emite um grande número de nucleons devido ao impacto de uma partícula de alta energia, isto é, uma combinação dos pro- O processo de fissão nuclear é uma das reações mais estudadas desde o século passado e na atualidade [12,18,32]. Diversos trabalhos foram feitos usando o modelo CRISP para o processo de fissão induzida por prótons e fótons(fotofissão) a energias intermediárias e altas [19,[33][34][35]. Para a obtenção da distribuição dos fragmentos de fissão o CRISP conta com um modelo baseado na parametrização multimodal de fissão [3,36,37].…”

“…Assim o fóton com uma energia maior de 20 MeV vê todos os nucleons dentro do núcleo de forma idêntica e interage com um par de nucleon-nucleon ou um nucleon individual transferindo sua energia cinética efetiva ao núcleo mas com um momento angular pequeno. Na análise de experimentos com fótons de Bremsstrahlung, o cálculo do rendimento total de fotofissão leva em conta as contribuições de diferentes modos de interação somando ao longo de todo o espectro de fótons [33,35].…”

“…[35], cálculo pelo modelo CRISP para fissão é dada pela curva de linha pontilhada, e para espalação é dada pela curva em linha tracejada (de cor vermelha). Em ambos casos de fissão e espalação estão normalizados pelo mesmo fator de K= 5.0. .…”