Thesis /

ROMDOC-THESIS-2016-679

Generarea radiaţiei electromagnetice de origine nucleară în urma iradierilor cu particule încărcate

Mihăilescu, Alexandru Dan
2011-09-06

Abstract: Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti Facultatea de Ştiinţe Aplicate Generarea radiţiei electromagnetice de origine nucleară în urma iradierilor cu particule încărcate Doctorand: Alexandru Dan Mihăilescu Conducător ştiinţific: Prof. Dr. Ing-fiz. Gheorghe Căta-Danil În această teză s-a urmărit obţinerea de noi date nucleare privind i) radiaţiile gama emise în urma reacţiilor nucleare induse de protoni şi ioni grei la energii de ordinul MeV/nucleon ii) secţiuni eficace relative şi funcţiile de excitaţie împreună cu o analiză comparativă teorie-experiment şi iii) studiul radioactivităţii reziduale a materialelor biologice şi biomedicale în urma iradierii cu protoni şi ioni grei. Se măsoară pentru prima dată cu un spectru de înaltă rezoluţie radiaţiile gama discrete produse în urma reacţiei nucleare 104Ru(p,n)104Rh, folosind o ţintă îmbogăţită de 104Ru (98.72%). Energia fasciculului de 7 MeV a fost selectată conform estimărilor de model statistic date de codurile de calcul Empire II si Talys 1.0. Pentru două linii din spectrul gama obţinut este măsurată şi o distribuţie unghiulară. Se măsoară pentru prima dată radiaţia gama produsă în reacţia p+170Er folosind o ţintă îmbogăţită de 170Er (98%) la energii ale fasciculului cuprinse în intervalul 2.0-3.6 MeV. Sunt măsurate funcţiile de excitaţie pentru canalele (p,n), (p,γ) şi sunt comparate cu estimările de model statistic calculate cu codul Cascade bazat pe formalismul Hauser –Feshbach. Reacţia nucleară cu ioni grei 58Ni(16O,X) urmăreşte alături de identificarea radiaţiei gama, măsurarea funcţiilor de excitaţie pentru canalele cele mai tari, precum şi estimarea lor teoretică la energiile fasciculului de ioni proiectil cuprinse în intervalul 40-60 MeV. Calculele de model statistic au fost realizate cu codurile computaţionale bazate pe mecanismul de nucleu compus şi anume Cascade si Pace 4. Se măsoară activitatea reziduală indusă prin iradierea cu protoni la 8 MeV a unei probe osoase şi a unei probe de valvă inimă artificială iradiată cu ioni de 12C la 44.4 MeV, la două momente diferite. Sunt prezentate energiile şi intensităţile liniilor gama întârziate, precum şi curbele de dezintegrare ale nucleelor radioactive apărute în urma iradierii. Rezultatele furnizează date spectrometrice de interes pentru studiul efectelor post-iradiere cauzate de expunerea radiativă prin terapie hadronică. University POLITEHNICA of Bucharest Faculty of Applied Sciences Generation of the nuclear electromagnetic radiation following charged particle irradiation PhD Student: Alexandru Dan Mihăilescu PhD Advisor: Prof. Gheorghe Căta-Danil In this doctoral thesis one aimed to obtain new nuclear data on i) the gamma radiation emitted from nuclear reactions induced by protons and heavy ions at energies of order of MeV/nucleon ii) the relative cross sections and excitation functions together with a comparative analysis between theory and experiment, and iii) the study of residual radioactivity of biological and biomedical materials after irradiation with protons and heavy ions. For the first time discrete gamma-rays following the nuclear reaction 104Ru(p,n)104Rh are measured with a high resolution spectrometer by using an enriched 104Ru target (98.72%). The beam energy of 7 MeV was selected according to the statistical model estimations performed with the computer codes Empire II and Talys 1.0. For two gamma lines from the obtained spectrum an angular distribution is measured. For the first time gamma ray spectrum following the nuclear reaction p+170Er is measured by using an enriched 170Er target (98%) at a beam energy range of 2.0-3.6 MeV. The excitation functions of the (p,n), (p,γ) channels are measured and a comparison is made with statistical model estimations performed with the Cascade code based on Hauser-Feshbah formalism. The heavy ion nuclear reaction 58Ni(16O,X) aims, along with gamma-ray identification, to measure the excitation functions for the strongest channels as well as their theoretical estimations at the beam energy range of 40-60 MeV. Statistical model calculations were performed with the compound nucleus model codes Cascade and Pace 4. Residual radioactivity following 8 MeV proton irradiation of a bone sample and 44.4 MeV 12C ion beam irradiation of an artificial heart valve sample was measured in two stages. Energies and relative intensities of delayed gamma rays as well as the decay curves of radionuclides occurred after irradiation are reported. These results provide new spectrometric data relevant for the study of the potential late radiation effects from particle radiation exposures in medical therapy.

Keyword(s): Fizică nucleară -- Teză de doctorat ; Acceleratoare de particule -- Teză de doctorat ; Radiaţii gamma -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Similar records

 

People who viewed this page also viewed:

(246)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (242)  Tehnologiile informării şi comunicării : suport de curs - Curta, Olimpia - ROMDOC-BOOK-2007-005 (242)  Managementul congestiilor în sistemele electroenergetice în prezenţa surselor regenerabile - Boambă, Claudia-Elena - ROMDOC-THESIS-2021-2325 (237)  Cercetări privind dezvoltarea de interfeţe utilizator virtuale pentru aplicaţii de teleoperare în robotică - Popa, Stelian - ROMDOC-THESIS-2021-2322 (237)  Scientific Bulletin Series D: Mechanical engineering - ROMDOC-Journal-2007-004

 

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.