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Moderation of Neutrons Emitted by a Pulsed Source and Neutron Spectrometry Based on Slowing-Down Time; Ralentissement des Neutrons Emis par une Source Pulsee et Leur Spectrometrie en Fonction du Temps de Ralentissement; Zamedlenie nejtronov, ispuskaemykh impul'snym istochnikom, i spektrometriya nejtronov po vremeni zamedleniya; Moderacion de Neutrones Emitidos por una Pitente Pulsada y Espectrometria Neutronica Basada en el Tiempo de Frenado

Conference:

Abstract

Over the past ten years research has been going on at the P.N. Lebedev Physics Institute on the non-stationary moderation of neutrons in heavy media, the development of a method of neutron spectrometry based on the slowing-down time and the use of this method in studying the energy dependence of the cross-sections of nuclear reactions produced by neutrons with energy up to 30 keV. The authors review this work and discuss the results achieved. After a brief discussion of the theory of the non-stationary moderation and thermalization of neutrons the authors set forth the results of experimental studies of neutron moderation in graphite, iron and lead, and of neutron thermalization in lead. Using a pulsed neutron source and resonance detectors the distribution of slowing-down times was measured up to a series of fixed values for final neutron energy. The results are compared with theory, which takes into account the thermal motion of the moderator atoms; in the case of lead this thermal motion leads to a measurable spread in the slowing-down times at energies below 10 eV. The relationship between the mean velocity of neutrons in lead and the slowing-down time is measured in the subcadmium energy range and a  More>>
Authors:
Bergman, A. A.; Isakov, A. I.; Kazarnovskij, M. V.; Popov, Ju. P.; Shapiro, F. L. [1] 
  1. Fizicheskij Institut Im. P.N. Lebedeva AN SSSR, Moskva, SSSR (Russian Federation)
Publication Date:
Aug 15, 1965
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-62/106
Resource Relation:
Conference: Symposium on Pulsed Neutron Research, Karlsruhe (Germany), 10-14 May 1965; Other Information: 27 refs., 15 figs., 1 tab.; Related Information: In: Pulsed Neutron Research. Vol. I. Proceedings of the Symposium on Pulsed Neutron Research| 713 p.
Subject:
73 NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS; BORON 10 TARGET; ENERGY DEPENDENCE; EXCITATION FUNCTIONS; GRAPHITE; HELIUM 3 TARGET; HELIUM 4; MODERATORS; MULTIGROUP THEORY; NEUTRON DETECTORS; NEUTRON REACTIONS; NEUTRON SOURCES; NEUTRON SPECTROSCOPY; NEUTRONS; NITROGEN 14 TARGET; ORBITAL ANGULAR MOMENTUM; PULSED NEUTRON TECHNIQUES; THERMALIZATION
OSTI ID:
22122994
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
Russian
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M2602078796
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 671-693
Announcement Date:
Aug 30, 2013

Conference:

Citation Formats

Bergman, A. A., Isakov, A. I., Kazarnovskij, M. V., Popov, Ju. P., and Shapiro, F. L. Moderation of Neutrons Emitted by a Pulsed Source and Neutron Spectrometry Based on Slowing-Down Time; Ralentissement des Neutrons Emis par une Source Pulsee et Leur Spectrometrie en Fonction du Temps de Ralentissement; Zamedlenie nejtronov, ispuskaemykh impul'snym istochnikom, i spektrometriya nejtronov po vremeni zamedleniya; Moderacion de Neutrones Emitidos por una Pitente Pulsada y Espectrometria Neutronica Basada en el Tiempo de Frenado. IAEA: N. p., 1965. Web.
Bergman, A. A., Isakov, A. I., Kazarnovskij, M. V., Popov, Ju. P., & Shapiro, F. L. Moderation of Neutrons Emitted by a Pulsed Source and Neutron Spectrometry Based on Slowing-Down Time; Ralentissement des Neutrons Emis par une Source Pulsee et Leur Spectrometrie en Fonction du Temps de Ralentissement; Zamedlenie nejtronov, ispuskaemykh impul'snym istochnikom, i spektrometriya nejtronov po vremeni zamedleniya; Moderacion de Neutrones Emitidos por una Pitente Pulsada y Espectrometria Neutronica Basada en el Tiempo de Frenado. IAEA.
Bergman, A. A., Isakov, A. I., Kazarnovskij, M. V., Popov, Ju. P., and Shapiro, F. L. 1965. "Moderation of Neutrons Emitted by a Pulsed Source and Neutron Spectrometry Based on Slowing-Down Time; Ralentissement des Neutrons Emis par une Source Pulsee et Leur Spectrometrie en Fonction du Temps de Ralentissement; Zamedlenie nejtronov, ispuskaemykh impul'snym istochnikom, i spektrometriya nejtronov po vremeni zamedleniya; Moderacion de Neutrones Emitidos por una Pitente Pulsada y Espectrometria Neutronica Basada en el Tiempo de Frenado." IAEA.
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title = {Moderation of Neutrons Emitted by a Pulsed Source and Neutron Spectrometry Based on Slowing-Down Time; Ralentissement des Neutrons Emis par une Source Pulsee et Leur Spectrometrie en Fonction du Temps de Ralentissement; Zamedlenie nejtronov, ispuskaemykh impul'snym istochnikom, i spektrometriya nejtronov po vremeni zamedleniya; Moderacion de Neutrones Emitidos por una Pitente Pulsada y Espectrometria Neutronica Basada en el Tiempo de Frenado}
author = {Bergman, A. A., Isakov, A. I., Kazarnovskij, M. V., Popov, Ju. P., and Shapiro, F. L.}
abstractNote = {Over the past ten years research has been going on at the P.N. Lebedev Physics Institute on the non-stationary moderation of neutrons in heavy media, the development of a method of neutron spectrometry based on the slowing-down time and the use of this method in studying the energy dependence of the cross-sections of nuclear reactions produced by neutrons with energy up to 30 keV. The authors review this work and discuss the results achieved. After a brief discussion of the theory of the non-stationary moderation and thermalization of neutrons the authors set forth the results of experimental studies of neutron moderation in graphite, iron and lead, and of neutron thermalization in lead. Using a pulsed neutron source and resonance detectors the distribution of slowing-down times was measured up to a series of fixed values for final neutron energy. The results are compared with theory, which takes into account the thermal motion of the moderator atoms; in the case of lead this thermal motion leads to a measurable spread in the slowing-down times at energies below 10 eV. The relationship between the mean velocity of neutrons in lead and the slowing-down time is measured in the subcadmium energy range and a comparison made with multigroup theory. The procedure for determining the energy dependence of neutron reaction cross-sections by slowing-down time is described and the potentialities of this method of spectrometry discussed. There follows a brief discussion of the results obtained in two fields of spectrometric measurement. Firstly, precise measurement of the relative excitation functions of the following reactions: He{sup 3}(n, p), Li{sup 6}(n, {alpha}), B{sup 10}(n, {alpha}) and N{sup 14}(n, p) - the most interesting results being the discovery of a constant negative component of the reaction cross-section and indications of the existence of an excited He{sup 4} level. Secondly, measurement of the energy dependence of averaged radiative capture cross-sections. Measurements carried out on a large number of substances, including separated isotopes, have led to the discovery of hitherto unknown resonance levels with small neutron widths and have made it possible to determine for many nuclei the magnitude of the force function for the capture of neutrons with orbital angular momentum 1 = 1. (author) [French] A l'Institut de physique P. N. Lebedev de l'Academie des sciences de l'URSS, on a procede, au cours de ces six dernieres annees, a une serie de travaux visant a etudier le ralentissement non stationnaire des neutrons dans les milieux lourds, a elaborer une methode de spectro- metrie des neutrons en fonction du temps de ralentissement et a appliquer cette methode a l'etude de l'influence que l'energie exerce sur les sections efficaces des reactions nuceaires provoquees par des neutrons d'une energie de 30 keV ou moins. Les auteurs donnent un apercu de ces recherches et en analysent les resultats. Apres avoir examine brievement la theorie du ralentissement non stationnaire et de la thermalisation des neutrons, ils indiquent les donnees fournies par une etude experimentale du ralentissement des neutrons dans le graphite, le fer et le plomb et par l'etude de leur thermalisation dans le plomb. En utilisant une source de neutrons puisee et des detecteurs a resonance, ils ont mesure la distribution des temps de ralentissement pour une serie de valeurs determinees de l'energie finale des neutrons. Ils comparent les resultats obtenus a la theorie qui tient compte du mouvement thermique des atomes du ralentisseur, lequel provoque, dans le cas du plomb, une dispersion mesurable des temps de ralentissement pour des energies inferieures a 10 eV. Dans le domaine d'energies inferieures au seuil cadmium, on a mesure l'influence du temps de ralentissement sur la vitesse moyenne des neutrons dans le plomb; une comparaison a ete faite avec la theorie a plusieurs groupes. Les auteurs decrivent la methode employee pour determiner, selon le temps de ralentissement, les variations de la section efficace des reactions neutroniques en fonction de l'energie et ils examinent les possibilites d'application et de perfectionnement qu'offre cette methode de spectrometrie. Ils etudient brievement les resultats de deux sortes de mesures spectrometriques: 1. Mesures precises portant sur les variations, en fonction de l'energie, des rapports entre les sections efficaces des reactions He{sup 3}(n, p), Li{sup 6}(n, {alpha}), B{sup 10}(n, {alpha}) et N{sup 14}(n, p). Le resultat le plus interessant de ces experiences a ete de decouvrir une composante negative constante de la section efficace de ces reactions et de trouver des indices laissant supposer l'existence d'un niveau excite de {sup 4}He. 2. Mesures de la variation que subissent les valeurs moyennes des sections efficaces de capture radiative des neutrons par les noyaux, en fonction de l'energie. Ces mesures, qui ont ete faites pour un grand nombre de substances, notamment pour divers isotopes, ont permis de constater l'existence de plusieurs niveaux de resonance a faible largeur neutronique, auparavant inconnues, et de determiner pour beaucoup de noyaux la valeur de la fonction de force relative a la capture des neutrons a moment orbital 1= 1. (author) [Spanish] Durante los ultimos diez anos se han venido realizando en el Instituto de Fisica p. N. Lebedev investigaciones sobre la moderacion no estacionaria de neutrones en medios pesados, el desarrollo de un metodo de espectrometria neutronica basada en la medicion del tiempo de frenado y la aplicacion de este metodo al estudio de la relacion entre la energia y las secciones eficaces de las reacciones nucleares producidas por neutrones con niveles energeticos de hasta 30 keV, En la presente memoria los autores pasan revista a dichos trabajos y analizan los resultados obtenidos. Despues de exponer brevemente la teoria de la moderacion y termalizacion no estacionarias de neutrones, los autores presentan los resultados de estudios experimentales sobre la moderacion de neutrones en grafito, hierro y plomo, y sobre la termalizacion de neutrones en este ultimo metal. Mediante una fuente de neutrones pulsados y usando detectores de resonancia, midieron la distribucion de los tiempos de frenado para una serie de valores fijos de energia neutronica final. En la memoria se comparan los resultados con la teoria, que toma en cuenta la agitacion termica de los atomos del moderador; en el caso del plomo, esta agitacion origina una dispersion medible de los tiempos de frenado a energias menores que 10 eV. Dentro del intervalo de energia subcadmica, los autores midieron la relacion entre la velocidad media de los neutrones en el plomo y el tiempo de frenado, y compararon los resultados con la teoria de los grupos multiples. Los autores describen el procedimiento seguido para determinar, mediante el tiempo de frenado, la relacion entre la energia y las secciones eficaces de las reacciones neutronicas y analizan las posibilidades de este metodo espectrometrico. Sigue en la memoria un breve analisis de los resultados obtenidos en dos campos de la medicion espectrometiica : En primer lugar, la medicion precisa de las funciones de excitacion relativas de las siguientes reacciones: He{sup 3}(n, p), Li{sup 6}(n, {alpha}), B{sup 10}(n, {alpha}) y N{sup 14}(n, p); los resultados mas interesantes son el descubrimiento de una componente negativa constante de la seccion eficaz de la reaccion e indicios de la existencia de un nivel excitado del {sup 4}He. En segundo lugar, la medicion de la relacion que existe entre la energia y el valor medio de las secciones eficaces de captura radiativa. Las mediciones realizadas en un 'gran nfimero de sustancias, incluyendo isotopos separados, han llevado a descubrir niveles de resonancia hasta ahora desconocidos, de limitada anchura neutronica, y han permitido determinar para numerosos nucleos la magnitud de la funcion de fuerza correspondiente a la captura de neutrones con un momento angular orbital 1 = 1. (author) [Russian] V Fizicheskom institute im. P.N.Lebedeva AN SSSR na protjazhenii poslednih 10 let byl vypolnen rjad rabot po issledovaniju nestacionarnogo zamedlenija nejtronov v tjazhelyh sredah, razvitiju metoda spektrometrii nejtronov po vremeni zamedlenija i primeneniju jetogo metoda dlja izuchenija jenergeticheskoj zavisimosti sechenij jadernyh reakcij, vyzyvaemyh nejtronami s jenergiej do 30 kjev. V nastojashhem doklade daetsja obzor jetih issledovanij i obsuzhdajutsja ih itogi. V doklade posle kratkogo rassmotrenija teorii nestacionarnogo zamedlenija i termalizacii nejtronov izlagajutsja rezul'taty jeksperimental'nogo izuchenija zamedlenija nejtronov v grafite, zheleze i svince i izuchenija termalizacii nejtronov v svince. Pri pomoshhi impul'snogo istochnika nejtronov i rezonansnyh detektorov bylo izmereno raspredelenie vremen zamedlenija do rjada fiksirovannyh znachenij konechnoj jenergii nejtrona. Provedeno sravnenie poluchennyh rezul'tatov s teoriej, uchityvajushhej teplovoe dvizhenie atomov zamedlitelja, kotoroe v sluchae svinca privodit k izmerimomu razbrosu vremen zamedlenija pri jenergijah nizhe 10 jev. Dlja podkadmievoj oblasti jenergij izmerena zavisimost' srednej skorosti nejtronov v svince ot vremeni zamedlenija i provedeno sravnenie s mnogogruppovoj teoriej. Opisana primenjavshajasja metodika opredelenija jenergeticheskoj zavisimosti sechenij nejtronnyh reakcij po vremeni zamedlenija i obsuzhdajutsja vozmozhnosti i perspektivy jetogo metoda spektrometrii. Kratko obsuzhdajutsja rezul'taty spektrometricheskih izmerenij, kotorye velis' v dvuh napravlenijah. Pervoe napravlenie -precizionnye izmerenija jenergeticheskoj zavisimosti jenergeticheskogo hoda otnoshenij sechenij reakcij He{sup 3}(n, p), Li{sup 6}(n, {alpha}), B{sup 10}(n, {alpha}) i N{sup 14}(n, p). Naibolee interesnyj rezul'tat jetih opytov -obnaruzhenie postojannoj otricatel'noj slagajushhej sechenija reakcij i ukazanija na sushhestvovanie vozbuzhdennogo urovnja Ne{sup 4}. Vtoroe napravlenie-izmerenija jenergeticheskogo hoda usrednennyh sechenij radiacionnogo zahvata nejtronov jadrami. Izmerenija, provedennye dlja bol'shogo chisla veshhestv, v tom chisle razdelennyh izotopov, priveli k obnaruzheniju nekotorogo chisla ne izvestnyh ranee rezonansnyh urovnej s malymi nejtronnymi shirinami i pozvolili opredelit' dlja mnogih jader velichinu silovoj funkcii dlja zahvata nejtronov s orbital'nym momentom 1= 1. (author)}
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year = {1965}
month = {Aug}
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