Year 2018, Volume 13 , Issue 1, Pages 12 - 18 2018-05-31

Investigation of 3He Emission Spectra in Proton Induced Reactions for Some Elements Used in Fusion Reactor Structural Materials
Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi

Hasan ÖZDOĞAN [1] , Mert ŞEKERCİ [2] , Abdullah KAPLAN [3]


Reaction cross section refers to the possibility of a nuclear reaction’s occurrence. All possible interactions between the used material and the particles needed to be considered in nuclear facilities such as accelerators, power plants, fission and fusion reactors for providing the security. Cross section data have been using in a wide range of area including radioisotope production, shielding and material development works. Therefore, the cross section data of a reaction and the energy spectra of outgoing particles as a result of that reaction must be investigated with experimental and theoretical methods. In this study, the 3He energy spectra of the fusion reactors structural elements 27Al, 56Fe, 58Ni and 90Zr, which were bombarded with single energetic protons, were investigated by theoretical models. The obtained results were analyzed by comparing with the experimental data.

Reaksiyon tesir kesiti bir nükleer reaksiyonun gerçekleşme ihtimalini ifade eder. Hızlandırıcılar, güç santralleri, fisyon ve füzyon reaktörleri gibi nükleer tesislerde güvenliğin sağlanabilmesi için kullanılan malzeme ile parçacıklar arasındaki gerçekleşebilecek tüm etkileşimlerin göz önüne alınması gerekmektedir. Tesir kesiti verileri; radyoizotop üretimi, zırhlama ve malzeme geliştirme çalışmaları olmak üzere geniş bir alanda kullanılmaktadır. Bu yüzden, bir reaksiyonun tesir kesiti verilerinin ve reaksiyon sonucu açığa çıkan parçacıkların enerji spektrumlarının deneysel ve teorik yöntemlerle araştırılması gerekmektedir. Bu çalışmada, tek enerjili protonlarla bombardıman edilen füzyon reaktörü yapısal elementleri 27Al, 56Fe, 58Ni ve 90Zr için, 3He enerji spektrumları teorik modeller ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılarak analiz edilmiştir. 

  • [1] World Energy Outlook 2012, Uluslararası Enerji Ajansı, Erişim Tarihi: 05.05.2017. https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/WEO2012_free.pdf.
  • [2] Characterization and Testing of Materials for Nuclear Reactors, Uluslarası Atom Enerji Ajansı, Erişim Tarihi: 14.01.2018, http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1545_web.pdf
  • [3] Y. A. Hakan vd., Ed., Nükleer Enerji Nükleer Süreç Kavramlarına, Sistemlerine, ve Uygulamalarına Giriş, Çeviri: Nuclear Energy An Introduction to the Concepts, Systems, and Applications of Nuclear Processes, Ankara, Nobel Akademik Yayıncılık, 2015.
  • [4] P. Magaud, G. Marbach and I. Cook, “Nuclear Fusion Reactors” in Encyclopedia of Energy, vol. 4, ed. C. J. Cleveland, Elsevier, 2004, pp. 365-381.
  • [5] A. Kaplan, E. Tel, and A. Aydin, “The Equilibrium and Pre-equilibrium Neutron Emission Spectra of Some Structural Fusion Materials for (n,xn) Reactions up to 16 MeV Energy,” Phys. Atom Nucl.,” vol. 72, pp. 903-910, 2009.
  • [6] H. A. Yalım, A. Aydin, İ. H. Sarpün, R. Ünal, B. Oruncak, A. Kaplan, and E. Tel, “Investigation of Nucleon Mean Free Path Dependence in Tritium Emission Spectra Produced by Proton Induced Reactions at 62 MeV,” J. Fusion Energ.,” vol. 29, pp. 55-61, 2010.
  • [7] E. Tel, M. Yiğit, and G. Tanır, “Study on (n,t) Reactions of Zr, Nb and Ta Nuclei,” J. Fusion Energ.,” vol. 31, pp. 184–190, 2012.
  • [8] A. Aydin, H. A. Yalim, E. Tel, B. Şarer, R. Ünal, İ. H. Sarpün, A. Kaplan, and M. Dağ, “Level density parameter dependence of the fission cross sections of some subactinide nuclei induced by protons with the incident energy up to 250 MeV,” Ann. Nucl. Energy, vol. 36, pp. 1307-1312, 2009.
  • [9] M. Sahan, E. Tel, H. Sahan, A. Kara, A. Aydin, A. Kaplan, I. H. Sarpun, B. Demir, S. Akca, and E. Yildiz, “Calculations of Double-Differential Neutron Emission Cross Sections for 9Be Target Nucleus at 14.2 MeV Neutron Energy,” J. Fusion Energ.,” vol. 34, pp. 493-499, 2015.
  • [10] İ. H. Sarpün, H. A. Yalım, R. Ünal, B. Oruncak, A. Aydın, A. Kaplan, E. Tel, “Determination of (n,2n) Reaction Cross Sections for Some Nuclei with Asymmetry Parameter,” J. Fusion Energ., vol. 29, pp. 387-394, 2010.
  • [11] A. Aydin, H. Pekdogan, A. Kaplan, İ. H. Sarpün, E. Tel and B. Demir, “Comparison of Level Density Models for the 60,61,62,64Ni(p, n) Reactions of Structural Fusion Material Nickel from Threshold to 30 MeV,” J. Fusion Energ., vol. 34, pp. 1105–1108, 2015.
  • [12] A. J. Koning, S. Hilaire and S. Goriely (2015) TALYS–1.8 A Nuclear Reaction Program, http://www.talys.eu/fileadmin/talys/user/docs/talys1.8.pdf
  • [13] C. H. M Broeders, A. Y. Konobeyev, Y. A. Korovin, V. P. Lunev, and M. Blann (2006) ALICE/ASH - Pre-compound and evaporation model code system for calculation of excitation functions, energy and angular distributions of emitted particles in nuclear reactions at intermediate energies, https://publikationen.bibliothek.kit.edu/270064701/3814806
  • [14] EXFOR: Experimental Nuclear Reaction Data. Database Version of 2018-01-09, https://www-nds.iaea.org/exfor/exfor.htm. Erişim Tarihi:14.01.2018
  • [15] W. Hauser and H. Feshbach, “The Inelastic Scattering of Neutrons,” Phys. Rev.,” vol. 87, pp. 366–373, 1952.
  • [16] M. Blann, “Importance of the Nuclear Density Distribution on Pre-equilibrium Decay,” Phys. Rev. Lett.,” vol. 28, pp. 757–759, 1972.
  • [17] M. Blann, “Hybrid Model for Pre-Equilibrium Decay in Nuclear Reactions,”Phys. Rev. Lett.,” vol. 27, pp. 337–340, 1971.
  • [18] V. F. Weisskopf and D. H. Ewing, “On the Yield of Nuclear Reactions with Heavy Elements,” Phys. Rev.,” vol. 57, pp. 472–485, 1940.
Primary Language tr
Subjects Physics, Applied
Journal Section Makaleler
Authors

Author: Hasan ÖZDOĞAN (Primary Author)
Institution: AKDENİZ ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Author: Mert ŞEKERCİ
Institution: SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Author: Abdullah KAPLAN
Institution: SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Dates

Publication Date : May 31, 2018

Bibtex @research article { sdufeffd382647, journal = {Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi}, issn = {}, eissn = {1306-7575}, address = {}, publisher = {Süleyman Demirel University}, year = {2018}, volume = {13}, pages = {12 - 18}, doi = {10.29233/sdufeffd.382647}, title = {Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi}, key = {cite}, author = {Özdoğan, Hasan and Şekerci̇, Mert and Kaplan, Abdullah} }
APA Özdoğan, H , Şekerci̇, M , Kaplan, A . (2018). Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi . Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi , 13 (1) , 12-18 . DOI: 10.29233/sdufeffd.382647
MLA Özdoğan, H , Şekerci̇, M , Kaplan, A . "Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi" . Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi 13 (2018 ): 12-18 <https://dergipark.org.tr/en/pub/sdufeffd/issue/37118/382647>
Chicago Özdoğan, H , Şekerci̇, M , Kaplan, A . "Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi". Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi 13 (2018 ): 12-18
RIS TY - JOUR T1 - Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi AU - Hasan Özdoğan , Mert Şekerci̇ , Abdullah Kaplan Y1 - 2018 PY - 2018 N1 - doi: 10.29233/sdufeffd.382647 DO - 10.29233/sdufeffd.382647 T2 - Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 12 EP - 18 VL - 13 IS - 1 SN - -1306-7575 M3 - doi: 10.29233/sdufeffd.382647 UR - https://doi.org/10.29233/sdufeffd.382647 Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi %A Hasan Özdoğan , Mert Şekerci̇ , Abdullah Kaplan %T Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi %D 2018 %J Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi %P -1306-7575 %V 13 %N 1 %R doi: 10.29233/sdufeffd.382647 %U 10.29233/sdufeffd.382647
ISNAD Özdoğan, Hasan , Şekerci̇, Mert , Kaplan, Abdullah . "Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi". Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi 13 / 1 (May 2018): 12-18 . https://doi.org/10.29233/sdufeffd.382647
AMA Özdoğan H , Şekerci̇ M , Kaplan A . Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi. 2018; 13(1): 12-18.
Vancouver Özdoğan H , Şekerci̇ M , Kaplan A . Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi. 2018; 13(1): 12-18.
IEEE H. Özdoğan , M. Şekerci̇ and A. Kaplan , "Füzyon Reaktörü Yapısal Malzemelerinde Kullanılan Bazı Elementler için Proton Girişli Reaksiyonlarda 3He Yayınlanma Spektrumlarının İncelenmesi", Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi, vol. 13, no. 1, pp. 12-18, May. 2018, doi:10.29233/sdufeffd.382647


181Ta(α,xn) Reaksiyonu Tesir Kesitlerinin İncelenmesi
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi
Hasan ÖZDOĞAN
https://doi.org/10.29233/sdufeffd.444816