Amostras de nitrato de potássio e enxofre natural foram irradiadas no núcleo do reator de pesquisas IEA-R1 do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, IPEN/CNEN-SP, operando entre 3,5 e 5 MW de potência, para determinar as secções de choque térmicas e integrais de ressonância das reações 34S(n,)35S e 42K(n,)43K. O fluxo de nêutrons foi monitorado com ligas ouro-alumínio. As atividades induzidas nos alvos de ouro-alumínio e nitrato de potássio foram medidas com um detector semicondutor de germânio hiper puro; as atividades dos alvos de enxofre foram determinadas com um sistema de coincidências 4\\pi\\beta - \\gamma. Os efeitos de depressão de fluxo, autoblindagem e autoabsorção nos alvos foram corrigidos com base em simulações com o método de Monte Carlo por meio do programa MCNP. O programa PENELOPE, também baseado no método de Monte Carlo, foi modificado para simular o comportamento do sistema de coincidências 4\\pi\\beta - \\gamma. O formalismo de Westcott e o método da razão de cádmio foram usados para determinar os fluxos de nêutrons térmicos e epitérmicos, assim como as secções de choque térmicas e integrais de ressonância de ambos nuclídeos. Foi efetuado um tratamento estatístico das incertezas envolvidas e determinadas as covariâncias entre os resultados, incluindo aquelas decorrentes das incertezas do padrão de referência (ouro). As reações 34S(n,)35S e 42K(n,)43K apresentaram, respectivamente, seções de choque térmicas de 228(14) mb e 44,8(9) b, e integrais de ressonância de 144(6) mb e 1635(75) b. Estes resultados são incompatíveis com aqueles obtidos com cálculos teóricos. A seção de choque térmica da reação 34S(n,)35S concorda com valores obtidos por outros autores, dentro das incertezas experimentais. / Samples of potassium nitrate and natural sulphur were irradiated in the IPEN/CNEN-SP IEA-R1 research reactor core, operating between 3.5 and 5 MW, to determine the thermal neutron cross sections and resonance integrals of 34S(n,)35S and 42K(n,)43K reactions. The neutron flux was monitored with gold-aluminium alloy. The activities induced in targets of gold-aluminium and potassium nitrate were measured with a high purity germanium detector. Sulphur targets activities were determined with a 4\\pi\\beta-\\gamma coincidences system by the tracer method. Flux depression, self-shielding and self-absorption in the targets was evaluated by simulations using the MCNP software. The PENELOPE software, also based on Monte Carlo method, was modified to simulate the behavior of the 4\\pi\\beta-\\gamma coincidence system. The Westcott formalism and the cadmium ratio method were used to determine epithermal and thermal neutrons flux as well as the thermal cross sections and resonance integrals of both nuclides. A statistical analysis of the uncertainties was performed and the covariance between the results was determined, including those arising from the uncertainties of the gold reference standard. The results were compared with experimental values and theoretical predictions obtained by other authors. The 34S(n,)35S and 42K(n,)43K reactions had, respectively, thermal cross sections of 228(14) mb and 44.8(9) b, and integral resonances of 144(6) mb and 1635(75) b. These results are incompatible with the obtained with theoretical calculations. The 34S(n,)35S reaction thermal cross section agrees with values obtained by other authors, within the experimental uncertainties.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-13032013-103136 |
| Date | 20 December 2012 |
| Creators | Ferreira Júnior, Felisberto Alves |
| Contributors | Maidana, Nora Lia |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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