Увеличение выхода изотопа ⁹⁹Мо при облучении мишени из природного молибдена смешанным γ,n-излучением

Abstract

Изотоп ⁹⁹mТс можно производить фотоядерным методом по реакции ¹⁰⁰Мо(γ,n)⁹⁹Мо. Используемый для ее реализации конвертер тормозного излучения является одновременно источником фотонейтронов. Поэтому, при облучении мишени из природного молибдена потоком смешанного γ,n-излучения можно ожидать возрастания выхода ⁹⁹Мо за счет подключения канала ⁹⁸Мо(n,γ)⁹⁹Мо. Разработаны метод и устройство, обеспечивающие возможность измерения выхода ⁹⁹Мо в мишени из природного молибдена при ее размещении внутри модератора нейтронов, а также без него. На ускорителе ЛУ-40м ННЦ ХФТИ проведены экспериментальные исследования в диапазоне энергий электронов 30…60 МэВ. Показано, что применение модератора увеличивает выход ⁹⁹Мо до 30 %. Проведено компьютерное моделирование эксперимента двумя способами – с использованием программной системы PENELOPE-2008 и библиотеки классов Geant 4 9.4. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными.

The ⁹⁹Мо isotope can be produced by photonuclear technique via ¹⁰⁰Мо (γ, n) ⁹⁹Мо reaction. A bremsstrahlung converter used for its realisation, is being simultaneously a source of photoneutrons. Therefore, under irradiation of a target from the natural molybdenum by mixed γ, n-radiation one can expect an increase of the ⁹⁹Мо yield at the expense of an additional ⁹⁸Мо (n, γ) ⁹⁹Мо channel. The method and device providing a possibility of the ⁹⁹Мо yield measurement in a target from natural molybdenum at its placing in a moderator of neutrons, and also without it are developed. Experimental study was conducted at accelerator LU-40m of NSC KIPT in the electron energy range 30…60 МeV. It is shown, that moderator application increases the ⁹⁹Мо yield up to 30 %. Computer simulation of the experiment on the basis of PENELOPE-2008 and GEANT 4 9.4 program systems was carried out. The results obtained are in a good agreement with the experimental data.

Ізотоп ⁹⁹mТс можна виробляти фотоядерним методом по реакції ¹⁰⁰Мо(γ,n)⁹⁹Мо. Використовуваний для її реалізації конвертер гальмівного випромінення є одночасно джерелом фотонейтронів. Тому при опромінюванні мішені з природного молібдену потоком змішаного γ,n-випромінення можна чекати зростання виходу ⁹⁹Мо за рахунок підключення каналу ⁹⁸Мо(n,γ)⁹⁹Мо. Розроблено метод і пристрій, що забезпечують можливість вимірювання виходу 99Мо в мішені з природного молібдену при її розміщенні усередині модератора нейтронів, а також без нього. На прискорювачі ЛУ-40м ННЦ ХФТІ проведені експериментальні дослідження в діапазоні енергій електронів 30…60 МеВ. Показано, що застосування модератора збільшує вихід ⁹⁹Мо до 30 %. Проведено комп'ютерне моделювання експерименту двома способами – з використанням програмної системи PENELOPE-2008, а також бібліотеки класів GEANT 4 9.4. Результати моделювання добре узгоджуються з експериментальними.