Analytical method for estimation isotope yield under photonuclear production

Abstract

The heuristic model for description space-energy characteristics of the high-energy bremsstrahlung has been developed. On its basis the method for analytical estimation photonuclear yield of isotopes in wide range of atomic number (Z=20-80) and size of a target as well as of the electron energy (40…100 MeV) is proposed. The analysis of validity of the model assumptions has been executed by means of it comparison with the results of simulation using the program package PENELOPE/2006 [1] supplemented with database on the cross-sections of photonuclear reactions. It has been shown earlier that such simulation method provides close fit with the experimental results. As an example the reactions of practical interest 48Ti(γ,p)47Sc, 68Zn(γ,p)67Cu and 187Re(γ,n)186Re are presented.

Разработана эвристическая модель для описания пространственно-энергетических характеристик высокоэнергетичного тормозного излучения. Предложен метод с ее использованием для аналитической оценки фотоядерного выхода изотопов в широком диапазоне значений атомного номера (Z=20-80) и размеров мишени, а также энергии электронов (40…100 МэВ). Проведен анализ обоснованности допущений модели путем ее сопоставления с результатами моделирования на основе программной системы PENELOPE/2006, дополненной базой данных по сечениям фотоядерных реакций. Ранее было показано, что такой метод моделирования дает хорошее согласие с результатами эксперимента. В качестве примера рассмотрены представляющие практический интерес реакции 48Ti(γ,p)47Sc, 68Zn(γ,p)67Cu и 187Re(γ,n)186Re.

Розроблено евристичну модель для опису просторово-енергетичних характеристик високоенергетичного гальмівного випромінювання. Запропоновано метод з її використанням для аналітичної оцінки фотоядерного виходу ізотопів у широкому діапазоні значень атомного номера (Z=20-80) і розмірів мішені, а також енергії електронів (40…100 МеВ). Проведено аналіз обґрунтованості припущень моделі шляхом її порівнювання з результатами моделювання на основі програмної системи PENELOPE/2006, доповненої базою даних з перетинів фотоядерних реакцій. Раніше було показано, що такий метод моделювання дає добре погодження з результатами експерименту. Як приклад розглянуто реакції 48Tі(γ,p)47Sc, 68Zn(γ,p)67Cu і 187Re(γ,n)186Re, що мають практичний інтерес.