39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları

Nergiz Yıldız Yorgun; Ömer Faruk Özdemir

TR EN

39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları

Abstract

Force Free Helical Reactor (FFHR) tasarımı, sıvı blanket sistemine sahip füzyon reaktörlerinden biridir. Flinak (LiF-NaF-KF), FFHR‘de trityum üretimi, soğutucu ve ısı transferi için blanket olarak kullanma potansiyeline sahip eriyik tuzlardan biridir. Yüksek sıcaklıklarda düşük buhar basıncına (900 ^°C de 0,5 mmHg) sahip olan Flinak’ın korozyon karakteristikleri Flibe (Li₂BeF₄) ‘ye benzerdir ve termal iletkenliği dir. FFHR tasarımlarında kullanım potansiyeli, Flinak bileşenlerinin nükleer özelliklerinin belirlenmesinin önemini artırır.

Bu çalışmada ³⁹K ve ⁴¹K'in 0-20 MeV gelme enerjili nötronlarla gerçekleştireceği nükleer reaksiyonlardan (n,p) ve (n,α) reaksiyonları için tesir kesiti hesaplamaları denge ve denge öncesi modeller kullanılarak yapıldı. Hesaplamalarda denge öncesi için Full Exciton Model, Hibrid Model, Geometri Bağımlı Hibrid Model ve Kaskad Eksiton Model kullanılırken, denge modeli hesaplamalarında Weisskopf-Ewing Modeli kullanıldı ve yapılan hesaplama sonuçları EXFOR, JEFF 3.2 ve TENDL-2015'den alınan deneysel ve değerlendirilmiş tesir kesiti verileriyle karşılaştırıldı.

Keywords

Tesir kesiti,Flinak,denge reaksiyonları,Denge öncesi reaksiyonlar

References

Abdou, M. A., Ying, A., Morley, N., Gulec, K., Smolentsev, S., Kotschenreuther, M., ... & Nelson, B. 2001. On the exploration of innovative concepts for fusion chamber technology. Fusion Engineering and Design. 54;2:181-247.
Blann, M. 1971. Hybrid model for pre-equilibrium decay in nuclear reactions. Physical Review Letters. 27;6:337-340.
Blann, M. 1972. Importance of the nuclear density distribution on pre-equilibrium decay. Physical Review Letters. 28;12:757.
Blann, M. 1975. Preequilibrium Decay. Annual Review of Nuclear Science. 25;1: 123-166.
Block, R. C., Danon, Y., Gunsing, F., Haight, R. C. 2010. Neutron Cross Section Measurements, c.1. Handbook of Nuclear Enginering (D. G. Cacuci). ISBN 978-0-387-98150-5. Springer, US.
Broeders, C. H., Konobeyev, A. Y., Korovin, Y. A., Lunev, V. P., Blann, M., 2006. ALICE/ASH MANUAL.
Capote, R., Osorio, V., Lopez, R., Herrera, E., Piris, M. 1991. Analysis of Experimental Data on Neutron-Induced Reactions and Development of Code PCROSS for The Calculation of Differential Pre-equilibrium Emission Spectra With Modelling of Level Density Function. International Atomic Energy Agency, Vienna.
EXFOR, http://www.oecdnea.org/janisweb/search /exfor.
Evaluated Data Library, http://www.oecd-nea.org/janisweb/
Ferng, Y. M., Kun-Yueh Lin, and Chen-Wei Chi. 2012. CFD investigating thermal-hydraulic characteristics of FLiNaK salt as a heat exchange fluid. Applied Thermal Engineering. 37: 235-240.

Forsberg, C. W., Peterson, P. F., & Zhao, H. 2007. High-temperature liquid-fluoride-salt closed-Brayton-cycle solar power towers. Journal of Solar Energy Engineering. 129;2: 141-146.
Fukada, S., & Morisaki, A. 2006. Hydrogen permeability through a mixed molten salt of LiF, NaF and KF (Flinak) as a heat-transfer fluid. Journal of nuclear materials. 358;2:235-242.
Griffin, J. J. 1966. Statistical model of intermediate structure. Physical Review Letters. 17;9:478-481.
Gudima, K. K., Mashnik, S. G., Toneev, V. D. 1983. Cascade-exciton model of nuclear reactions. Nuclear Physics A. 401;2:329-361.
Kaplan, A., Çapalı, V., Özdoğan, H., Aydın, A., Tel, E., Sarpün, İ. H. 2014. (3He,xn) reaction cross-section calculations for the structural fusion material 181Ta in the energy range of 14–75 MeV. Journal of Fusion Energy. 33;5: 510-515.
Kondo, M., Nagasaka, T., Xu, Q., Muroga, T., Sagara, A., Noda, N., ... & Fujii, N. 2009. Corrosion characteristics of reduced activation ferritic steel, JLF-1 (8.92 Cr–2W) in molten salts Flibe and Flinak. Fusion Engineering and Design. 84;7:1081-1085.
LeBlanc, D. 2010. Molten salt reactors: A new beginning for an old idea. Nuclear Engineering and Design. 240;6:1644-1656.
Mashnik, S. G., Gudima, K. K., Sierk, A. J., Baznat, M. I., Mokhov, N. V. 2005. CEM03. 01 User Manual. Los Alamos National Laboratory.
Olson, L. C., Ambrosek, J. W., Sridharan, K., Anderson, M. H., & Allen, T. R. 2009. Materials corrosion in molten LiF-NaF-KF salt. Journal of Fluorine Chemistry. 130;1:67-73.
Ouyang, F. Y., Chang, C. H., You, B. C., Yeh, T. K., & Kai, J. J. 2013. Effect of moisture on corrosion of Ni-based alloys in molten alkali fluoride FLiNaK salt environments. Journal of Nuclear Materials. 437;1: 201-207.
Sagara, A., Yamanishi, H., Imagawa, S., Muroga, T., Uda, T., Noda, T., ... & Kohyama, A. 2000. Design and development of the Flibe blanket for helical-type fusion reactor FFHR. Fusion Engineering and Design. 49:661-666.
Serber, R. 1947. Nuclear reactions at high energies. Physical Review. 72;11:1114.
Sona, C. S., Khanwale, M. A., Mathpati, C. S., Borgohain, A., & Maheshwari, N. K. 2014. Investigation of flow and heat characteristics and structure identification of FLiNaK in pipe using CFD simulations. Applied Thermal Engineering. 70;1:451-461.
Uğur, F. A., Tel, E., Gökçe, A. A., 2013. A study on 19F (n, α) reaction cross section. Journal of Fusion Energy. 32;3: 414-418.
Watanabe, K. Y., Sagara, A., Yamada, H., Sakakibara, S., Narihara, K., Tanaka, K., ... & Fujiwara, M. 2000. Helical Reactor Design Studies Based on New Confinement Scalings. Research Report NIFS-Series.
Williams, D. F. 2006. Assessment of candidate molten salt coolants for the NGNP/NHI Heat-Transfer Loop. ORNL/TM-2006/69, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee.
Weisskopf, V., 1937. Statistics and nuclear reactions. Physical Review. 52;4: 295.
Weisskopf, V. F., Ewing, D. H. 1940. On the yield of nuclear reactions with heavy elements. Physical Review. 57;6:472.
Yapıcı, H. 2003. Study of fissile fuel breeding concept for the force-free helical reactor. Fusion engineering and design. 65;4:599-609.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Authors

Nergiz Yıldız Yorgun
YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ
Türkiye

Ömer Faruk Özdemir
YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ
Türkiye

Publication Date

June 29, 2017

Submission Date

May 16, 2017

Acceptance Date

June 20, 2017

Published in Issue

Year 2017 Volume: 22 Number: 1

IZ

https://izlik.org/JA64BX39HE

APA

Yıldız Yorgun, N., & Özdemir, Ö. F. (2017). 39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(1), 33-40. https://izlik.org/JA64BX39HE

AMA

1.Yıldız Yorgun N, Özdemir ÖF. 39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları. YYU JINAS. 2017;22(1):33-40. https://izlik.org/JA64BX39HE

Chicago

Yıldız Yorgun, Nergiz, and Ömer Faruk Özdemir. 2017. “39K Ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 (1): 33-40. https://izlik.org/JA64BX39HE.

EndNote

Yıldız Yorgun N, Özdemir ÖF (June 1, 2017) 39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 1 33–40.

IEEE

[1]N. Yıldız Yorgun and Ö. F. Özdemir, “39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları”, YYU JINAS, vol. 22, no. 1, pp. 33–40, June 2017, [Online]. Available: https://izlik.org/JA64BX39HE

ISNAD

Yıldız Yorgun, Nergiz - Özdemir, Ömer Faruk. “39K Ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22/1 (June 1, 2017): 33-40. https://izlik.org/JA64BX39HE.

JAMA

1.Yıldız Yorgun N, Özdemir ÖF. 39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları. YYU JINAS. 2017;22:33–40.

MLA

Yıldız Yorgun, Nergiz, and Ömer Faruk Özdemir. “39K Ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları”. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 22, no. 1, June 2017, pp. 33-40, https://izlik.org/JA64BX39HE.

Vancouver

1.Nergiz Yıldız Yorgun, Ömer Faruk Özdemir. 39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları. YYU JINAS [Internet]. 2017 Jun. 1;22(1):33-40. Available from: https://izlik.org/JA64BX39HE

Calculation of Neutron Reaction Cross Sections of 39K and 41K Isotopes Between 0-20 MeV Energy Region

39K ve 41K İzotoplarının 0-20 MeV Enerji Aralığında Nötron Reaksiyonları Tesir Kesiti Hesaplamaları

Abstract

Keywords

Calculation of Neutron Reaction Cross Sections of 39K and 41K Isotopes Between 0-20 MeV Energy Region

Abstract

Keywords

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

IZ

Cite