Eriyik Tuz Reaktörlerinde Yakıt Malzemesi Olarak Kullanılan Na Çekirdeğinin Üretim Tesir Kesiti Hesaplamaları

Özet: Bu çalışmada, eriyik tuz reaktörlerinde yakıt malzemesi olarak kullanılan Na çekirdeğinin üretim tesir kesitleri hesaplanmıştır. Hesaplamalar; 24Mg(p,α)21Na, 23Na(n,γ)24Na, 24Mg(n,p)24Na, 20Ne(d,n)21Na ve 23Na(n,2n)22Na reaksiyonları için 70 MeV parçacık gelme enerjisine kadar denge ve denge–öncesi nükleer reaksiyon modelleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Denge–öncesi hesaplamalar için; Full Exciton Model, Hibrit Model, Geometri Bağımlı Hibrit Model ve Cascade Exciton Model, denge hesaplamaları için ise; Weisskopf–Ewing Model kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, Deneysel Nükleer Reaksiyon Data (EXFOR) Kütüphanesi'nden alınan deneysel değerlerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca; 21,22,24Na üretimi için optimum enerji aralıkları belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Eriyik tuz reaktörleri, reaksiyon tesir kesiti, EXFOR, denge ve denge–öncesi reaksiyonlar, nükleer reaksiyonlar modelleri Production Cross Section Calculations of Na Nucleus Used as Fuel Material in Molten Salt Reactors Abstract: In this study, the production cross sections of Na nucleus used as fuel material in molten salt reactors have been calculated. The calculations for 24Mg(p,α)21Na, 23Na(n,γ)24Na, 24Mg(n,p)24Na, 20Ne(d,n)21Na and 23Na(n,2n)22Na reactions have been carried out up to 70 MeV incident particle energies by using the equilibrium and pre–equilibrium nuclear reaction models. Full Exciton Model, Hybrid Model, Geometry Dependent Hybrid Model and Cascade Exciton Model for the pre–equilibrium reactions and Weisskopf–Ewing Model for the equilibrium reactions have been used. The calculated results have been compared with experimental data taken from the Experimental Nuclear Reaction Data (EXFOR) library. Also, the optimum energy ranges for 21,22,24Na production have been determined. Key words: Molten salt reactor, reaction cross section, EXFOR, equilibrium and pre–equilibrium reactions, nuclear reaction models

Eriyik Tuz Reaktörlerinde Yakıt Malzemesi Olarak Kullanılan Na Çekirdeğinin Üretim Tesir Kesiti Hesaplamaları

In this study, the production cross sections of Na nucleus used as fuel material in molten salt reactors have been calculated. The calculations for 24Mg(p,α)21Na, 23Na(n,γ)24Na,24Mg(n,p)24Na,Ne(d,n)21Na and23Na(n,2n)22Na reactions have been carried out up to 70 MeV incident particle energies by using the equilibrium and pre–equilibrium nuclear reaction models. Full Exciton Model, Hybrid Model, Geometry Dependent Hybrid Model and Cascade Exciton Model for the pre–equilibrium reactions and Weisskopf–Ewing Model for the equilibrium reactions have been used. The calculated results have been compared with experimental data taken from the Experimental Nuclear Reaction Data (EXFOR) library. Also, the optimum energy ranges for 21,22,24Na production have been determined

___

  • Yeni Nükleer Reaktörler: Tasarım Kriterleri, Doç. Dr. Cemal Niyazi SÖKMEN (Nükleer Enerji Mühendisliği Bölümü, Hacettepe Üniversitesi).
  • Capote R., et al., Final Report on Research Contract 5472/RB, INDC(CUB)-004 (Higher Institute of Nuclear Science and Technology, Cuba), Translated by the IAEA on March 1991 (PCROSS program code).
  • Mashnik S. G., 1995. CODE CEM95. Bogoliubov Laboratory of Theoritical Physics, Joint Institute for nuclear research. Dubna, Moskow, 141980, Russia.
  • C. H. M. Broeders, A. Yu. Konobeyev, Yu. A. Korovin, V. P. Lunev, M. Blann, ALICEIASH — 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. FZK 7183 (2006).
  • Brookhaven National Laboratory, National Nuclear Data Center, EXFOR/CSISRS (Experimental Nuclear Reaction Data File). Database Version of November 20, 2013 (2013), (http://www.nndc.bnl.gov/exfor/).
  • Weisskopf, V. F., Ewing, D. H., 1940. On the yield of nuclear reactions with heavy elements, Phyical Review, 57(6): 472-486.
  • Blann, M. 1971. Hybrid model for pre–equilibrium decay in nuclear reactions, Physical Review. Letters, 27: 337-340.
  • Blann, M. 1972. Importance of the nuclear density distribution on pre-equilibrium decay, Physical Review. Letters, 28: 757-759.
  • Cline C.K., 1972. The Pauli exclusion principle in pre-equilibrium decay, Nuclear Physics A,195: 353-360.
  • I. Ribansky et al., 1973, Pre-equilibrium decay and the exciton model, Nuclear Physics A, 205: 545- 560.
  • Kaplan A., Çapalı V., 2014. Cross–section calculations on several structural fusion materials for (γ,3n) reactions in the photon energy range of 20–110 MeV, Journal of Fusion Energy, 33: 299- 303.
  • Blann, M., Vonach, H. K., 1983. Global Test of Modified Pre-Compound Decay Models, Physical Review C, 28: 1475–1492.
  • Kaplan A., Tel E., Aydin A., 2009. The equilibrium and preequilibrium neutron emission spectra of some structural fusion materials for (n,xn) reactions up to 16 MeV energy, Physics of Atomic Nuclei, 72(6): 903-910.
  • Veli ÇAPALI e-posta :velicapali@sdu.edu.tr
  • Hasan ÖZDOĞAN e-posta : hasanozdogan@akdeniz.edu.tr
  • Abdullah KAPLAN e-posta: abdullahkaplan@sdu.edu.tr
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2006
  • Yayıncı: Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Li2B4O7:Cu Termolüminesans Dedektörün Farklı Enerjilerdeki Fotonlara Karşı Dedektör Cevap Fonksiyonunun Monte Carlo Yöntemiyle İncelenmesi

Bünyamin AYDIN, M. Mustafa AYDIN

Eğirdir Gölü’nün (Isparta) Suyunda, Sedimentinde ve Gölde Yaşayan Sazan’ın (Cyprinus carpio L., 1758) Bazı Doku ve Organlarındaki Ağır Metal Düzeylerinin Belirlenmesi

Hüseyin KAPTAN, Selda TEKİN ÖZAN

Metan Molekülünün Elektron Etkisiyle İyonlaşma Dinamiğinin Çakışma Tekniği ile İncelenmesi

Nimet IŞIK, Semiha BAHÇELİ, Mevlüt DOĞAN

Borlama Süresinin Düşük Karbonlu Mikro Alaşımlı Çeliklerin Sertlik Değerleri Üzerine Etkisi

Nursen TURKU, Şule DOĞAN, Nazım UÇAR, Adnan ÇALIK

Toprak Radon (222Rn) Gazı Anomalilerinin ARIMA Analizi

Miraç KAMIŞLIOĞLU, Fatih KÜLAHCI, Seçil NİKSARLIOĞLU

Ag-Katkılı BiPbSrCaCuO Seramiklerinin SEM ve XRD Analizleri

Ali UZUNOĞLU, Gönül BİLGEÇ AKYÜZ, Gönül BİLGEÇ AKYÜZ

76Se,78Se ve 80Se (γ,n) Reaksiyon Tesir Kesitlerinin Hesaplanması

Ufuk AKÇAALAN, Rıdvan ÜNAL

197Au Çekirdeği İçin(γ,n) Tesir Kesitlerinin Reaksiyon Sınırının Altında ve Üstünde Hesaplanması

Mesut ALTINTAŞ, Ufuk AKÇAALAN, Rıdvan ÜNAL, H. Ali YALIM, Bekir ORUNCAK

Mersin Kuvars Kumunun X-Işınları ile Termoluminesans Özelliklerinin Çalışılması

İlbilge ÖZSU, Kasım KURT

Eriyik Tuz Reaktörlerinde Yakıt Malzemesi Olarak Kullanılan Na Çekirdeğinin Üretim Tesir Kesiti Hesaplamaları

S. Sedat DOĞAN, Veli ÇAPALI, Hasan ÖZDOĞAN, Abdullah KAPLAN