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Exploring AMS for the measurement of the (n,gamma) cross-section on 209Bi at energies relevant for nuclear astrophysics and nuclear technology
Peter Kueß
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Betreuer*in
Robin Golser
DOI
10.25365/thesis.5293
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29693.31409.255460-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Für neue Nukleartechniken existiert ein gesteigertes Interesse an Wismut: Als
Spallationstarget in Acceleartor Driven Systems (ADS), als auch als Kühlmittel in “Schnellen
Neutronenreaktoren”. In der nuklearen Astrophysik beendet der Neutroneneinfang von 209Bi
die Nukleosynthese von schwereren Elementen im sogenannten s-Prozess. Unter diesen
Aspekten wächst der Bedarf nach einem genau bekanntenWert des Wirkungsquerschnittes für
den Neutroneneinfang von 209Bi. Das Reaktionsprodukt 210Bi kommt sowohl im Grundzustand
(210gBi, t1/2 = 5.013 Tage), als auch als langlebiges Isomer 210mBi (t1/2 = 3 · 10^6 Jahre) vor.
An VERA (Vienna Environmental Research Accelerator) ist die Reaktion 209Bi(n,
)210(g+m)Bi
sowohl im thermischen Bereich (0.025 eV), als auch im Resonanzbereich (keV) analysiert
worden. Um die Nachweisgrenze für 210mBi Messungen an VERA zu bestimmen, wurden
eine Reihe von Wismutproben am TRIGA Reaktor am Atominstitut in Wien mit thermischen
Neutronen bestrahlt. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, erstmalig den Neutroneneinfang von 209Bi
im Resonanzbereich, mit AMS, zu untersuchen. Die Herausforderung von 210Bi Messungen
mittels AMS ist die Unterdrückung des Hintergrundes, der sowohl durch 209BiH− als auch
durch 210Po entsteht.
Abstract
(Englisch)
Accurate neutron-capture cross-sections of 209Bi became of importance since new nuclear
technologies have triggered interests on the use of bismuth: as a coolant for fast neutron
reactors and as spallation target in accelerator driven systems (ADS). In nuclear astrophysics,
neutron capture of 209Bi terminates nucleosynthesis of heavier elements in the s-process. The
reaction product 210Bi may exist in its ground state (210gBi, t1/2 = 5.013 days), and as long-lived
isomer 210mBi (t1/2 = 3 · 10^6 years). The reaction 209Bi(n,
)210(g+m)Bi is studied with accelerator
mass spectrometry (AMS) at VERA (Vienna Environmental Research Accelerator) for thermal
neutron energies (0.025 eV) and for the resonance region (keV). To explore the detection
limit at VERA for measurements of the long-lived 210mBi, a series of bismuth samples was
irradiated with thermal neutrons from the TRIGA reactor of the Atominstitut in Vienna. The
aim of this thesis is to use AMS, for the first time, to study the neutron-capture of 209Bi in
the keV neutron-energy-range. The challenge of measuring 210Bi with AMS is the interfering
background, produced by 209BiH− injection, and the isobar 210Po, the decay product of 210gBi.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
210mBi AMS neutron-capture cross-section nucleosynthesis
Schlagwörter
(Deutsch)
210mBi AMS Wirkungsquerschnitt Nukleosynthese
Autor*innen
Peter Kueß
Haupttitel (Englisch)
Exploring AMS for the measurement of the (n,gamma) cross-section on 209Bi at energies relevant for nuclear astrophysics and nuclear technology
Paralleltitel (Deutsch)
Untersuchung des (n,gamma) Wirkungsquerschnittes an 209Bi mit AMS im nuklear astrophysikalisch und nukleartechnolgisch relevanten Energiebereich
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
VIII, 99 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Robin Golser
Klassifikationen
33 Physik > 33.05 Experimentalphysik ,
33 Physik > 33.40 Kernphysik
AC Nummer
AC07663125
Utheses ID
4735
Studienkennzahl
UA | 411 | | |