تحليل مقارنة لدالة استثارة 238U كوقود للتوليد باستخدام كود OPTMAN

نوع المقالة : بحث

المؤلفون

1 قسم الفيزياء ، جامعة الجيش النيجيري ، بيو ، ولاية بورنو ، نيجيريا

2 قسم الفيزياء - كلية العلوم ، جامعة الازهر ، أسيوط، مصرز

الملخص

تم إجراء التحليل المقارن لدالة استثارة اليورانيوم-238 باستخدام كود النموذج البصري ذي القنوات المزدوجة OPTMAN ، استلزم الطلب الكبير على وقود المفاعلات النووية إجراء هذا البحث. يعتبر اليورانيوم-238 كواحد من النظائر المشعة الرئيسية لليورانيوم الطبيعي حيث يوجد اليورانيوم-238 بكميات كبيرة (99٪). يمكن أن ينتج النووي من خطوتين بعيدًا عن اليورانيوم-238 عند التقاط المواد الانشطارية لنيوترونات. على الرغم من أن اليورانيوم-238 ليس في حد ذاته مادة انشطارية. لكنها وقود مفاعل مستولد. تم إجراء الحسابات لكل من المشتقات المحتملة الموسعة (PED) والتي تمثل نموذج الدوار الصلب (RRM) الذي يعامل النوى على أنها كرة اهتزازية صلبة بالإضافة إلى حساب الحفاظ على الحجم النووي وإمكانات النموذج الدوراني (RMP) التي تمثل نموذج دوار ناعم (SRM) يتعامل مع النوى كأشكال كروية مشوهة دوارة ناعمة. تمت مقارنة كل من البيانات المحسوبة بالبيانات المسترجعة من ملف Dada النووي المقيَّم (ENDF) والذي وجد أنه في توافق جيد. تم العثور على طاقات العتبة في جميع الحالات لتكون ≤ 4 MeV لكل من PED. ويلاحظ أن نتائج RMP تتفق بشكل أفضل مع بيانات ENDF من تلك التي تم الحصول عليها من PED.

الكلمات الرئيسة

الموضوعات


[1] F. Ahmad, I. Koki. Calculation of reactions cross section for neutron-induced reactions on 127i isotope. International Journal of Medical Physics, Clinical Engineering and Radiation Oncology, 6(3):344–355, 2017,doi:10.4236/ijmpcero.2017.63031.

[2] Idris Ahmad, Y. Y. Ibrahim, and Koki F.S. Evaluations of reactions cross section of radionuclide by particles induced nuclear reactions using exifon code. Boson Journal of Modern Physics, 3(2):220–235, 2017.

[3] Ayhan Kara. Excitation function calculations of neutron-induced reactions of some zirconium target isotopes. Journal of Fusion Energy, 36:230–233, 2017, doi:10.1007/s10894-017-0143-0.

[4] K. Kim b M. Zaman b M. Nadeem b M. Sahid H. Naik a, G.N. Kim b. Neutron-induced reaction cross sections of 93Nb with fast neutron based on 9Be(p,n) reaction. Nuclear Physics A, 970(1):156–168, 2018, doi:10.1016/j.nuclphysa.2017.11.011.

[5] Zhengjun Zhang Yinlu Han Haiying Liang, Zhendong Wu and Xuesheng Jiao. Calculations and analysis of n+93Nb reaction. Nuclear Science and Engineering, 187(2):107–126, 2017, doi:10.1080/00295639.2017.1295699.

[6] AJ Koning, D Rochman, J-Ch Sublet, N Dzysiuk, M Fleming, and S Van der Marck. TENDL: complete nuclear data library for innovative nuclear science and technology. Nuclear Data Sheets, 155:1–55, 2019, doi:10.1016/j.nds.2019.01.002.

[7] Vlad Avrigeanu Marilena Avrigeanu. Optical potential for incident and emitted low-energy α particles. III. non-statistical processes induced by neutrons on Zr, Nb, and Mo nuclei. Submitted to Physical Review C, page 21, 2023, doi:10.48550/arXiv.2302.09845.

[8] V. Avrigeanu and M. Avrigeanu. Role of consistent parameter sets in an assessment of the α-particle optical potential below the coulomb barrier. Physical Review C, 99(4):044613, 2019, doi:10.1103/PhysRevC.99.044613.

[9] V Avrigeanu and M Avrigeanu. Validation of an optical potential for incident and emitted low-energy α-particles in the A 60 mass range. The European Physical Journal A, 57(2):54, 2021, doi:10.1140/epja/s10050-020-00336-0.

[10] V Avrigeanu and M Avrigeanu. Validation of an optical potential for incident and emitted low-energy α–particles in the A 60 mass range: II. neutron–induced reactions on Ni isotopes. The European Physical Journal A, 58(9):189, 2022, doi:10.1140/epja/s10050-022-00831-6.

[11] V Avrigeanu and M Avrigeanu. Consistent optical potential for incident and emitted low-energy α particles. ii. α emission in fast-neutron-induced reactions on Comparative Analysis of the Excitation Functions... 5 Zr isotopes. Physical Review C, 96(4):044610, 2017, doi:10.1103/PhysRevC.96.044610.
 
[12] Toshihiko Kawano, YS Cho, P Dimitriou, D Filipescu, N Iwamoto, V Plujko, Xutang Tao, Hiroaki Utsunomiya, V Varlamov, R Xu, et al. IAEA photonuclear data library 2019. Nuclear Data Sheets, 163:109–162, 2020,doi:10.1016/j.nds.2019.12.002.

[13] St ́ephane Goriely, P Dimitriou, M Wiedeking, T Belgya, R Firestone, Ji ˇr ́ı Kopecky, M Krti ˇcka, V Plujko, Ronald Schwengner, Sunniva Siem, et al. Reference database for photon strength functions. The European Physical Journal A, 55:1–52, 2019, doi:10.1140/epja/i2019-12840-1.

[14] Vlad Avrigeanu and Marilena Avrigeanu. Consistent assessment of neutron-induced activation of 93Nb. Frontiers in Physics, 11:223, 2023, doi:10.3389/fphy.2023.1142436.

[15] Haladhara Naik, Guinyun Kim, Kwangsoo Kim, Thi Hien Nguyen, Muhammad Nadeem, and Muhammad Sahid. Measurement of cross sections of zr-isotopes with the fast neutrons based on the 9Be (p, n) reaction. The European Physical Journal A, 57:1–11, 2021, doi:10.1140/epja/s10050-021-00568-8.

[16] Haladhara Naik, Guinyun Kim, Kwangsoo Kim, Muhammad Nadeem, and Muhammad Sahid. Production cross-sections of mo-isotopes induced by fast neutrons based on the 9Be(p, n) reaction. The European Physical Journal Plus, 135:1–18, 2020, doi:10.1140/epjp/s13360-020-00728-7.

[17] A Gopalakrishna, GN Kim, H Naik, K Kim, BK Nayak, and Muhammad Zaman. Measurement of 99Mo production cross-section from the 100Mo(n, 2n) reaction with quasi monoenergetic neutron based on the 9Be(p, n) reaction. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 316:561–569, 2018, doi:10.1007/s10967-018-5832-2.

[18] Yaling Zhang, Jianyang Li, Xunchao Zhang, Hanjie Cai, Xuesong Yan, Lin Yu, Fen Fu, Ping Lin, Xi-aofei Gao, Zhilei Zhang, et al. Neutronics performance and activation calculation of dense tungsten granular target for china-ads. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 410:88–101, 2017,doi:10.1016/j.nimb.2017.08.003.

[19] Qiang Wang, Tong Liu, Yijia Qiu, Changlin Lan, Bingjun Chen, Qian Zhang, Xuwen Zhan, and Kai-hong Fang. Measurement of the cross sections for 238U(n, γ) 239U reaction in the energy range of 14.1–14.8 MeV using neutron activation method. Radiation Physics and Chemistry, 152:125–128, 2018, doi:10.1016/j.radphyschem.2018.08.013.

[20] M Kerveno, M Dupuis, A Bacquias, F Belloni, D Bernard, C Borcea, M Boromiza, R Capote, C De Saint Jean, Ph Dessagne, et al. Measurement of 238U(n, n
γ) cross section data and their impact on reaction models. Physical Review C, 104(4):044605, 2021, doi:10.1103/PhysRevC.00.004600.

[21] Erik V. Johnstone, Natalia Mayordomo, and Edward J. Mausolf. Discovery, nuclear properties, synthesis and applications of technetium-101. Communications Chemistry, 5(1):131, 2022, doi:10.1038/s42004-022-00746-9.

[22] Impact of Fuel Density on Performance and Economy
of Research Reactors. Number NF-T-2.7 in Nuclear Energy Series. International Atomic Energy Agency, Vienna, 2021,.
 
[23] Waldemar Witt. Changing the shape of a zirconium nucleus. Physical Review, 8(1):1–10, 2018.

[24] Ige O.O. Rilwan U. Mohammed A.A. Margaret J. Atef El-Taher Anthony, M.A. Effects of excitation in neutron induced fissile isotopes of uranium using the optman code up to 20 MeV. Kirkuk University Journal-Scientific
Studies, 18(3), 2023.