Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6684

Integral activation experiments on fusion relevant materials using a white fast-neutron field

U. von Möllendorff, H. Tsige-Tamirat, H. Giese

Abstract
For validating radioactive inventories calculated by the European Activation System (EASY), a series of integral activation experiments in a white fast neutron field ranging up to 20 MeV was conducted within a task of the European Fusion Technology Programme. The irradiated samples were investigated by gamma ray spectrometry. Specific activities in becquerels per kilogram of sample material were derived for many product nuclides, including, in some cases, products of sequential charged particle induced reactions and of exotic neutron reactions such as (n,2p) and (n,pa). Experiments on vanadium alloys, nickel, copper, lithium orthosilicate, Eurofer-97 steel and tungsten are described. The experimental results are given together with sufficient details of each irradiation to allow comparisons with future EASY or other calculations. Also, calculation-over-experiment ratios for EASY-99 calculations and, in cases of single-pathway products, experimental one-group production cross sections are given. Some results given earlier are presented in revised form. For a few product nuclides, results are new and were not presented in our earlier unpublished reports.

Integrale Aktivierungsexperimente an fusionsrelevanten Materialien in einem weißen Feld schneller Neutronen

Zusammenfassung
Zur Überprüfung von Berechnungen radioaktiver Inventare mit dem European Activation System (EASY) wurde im Rahmen einer Aufgabe des Europäischen Fusionstechnologieprogramms eine Serie von integralen Aktivierungsexperimenten in einem weißen Feld schneller Neutronen durchgeführt. Die bestrahlten Proben wurden mittels Gammaspektrometrie untersucht. Spezifische Aktivitäten in Becquerel pro Kilogramm Probenmaterial wurden für viele Produktnuklide bestimmt, darunter in einigen Fällen Produkte aus Reaktionen sekundärer geladener Teilchen und aus exotischen Neutronenreaktionen wie (n,2p) und (n,pa). Es werden Experimente an Vanadiumlegierungen, Nickel, Kupfer, Lithiumorthosilikat, Eurofer-97-Stahl und Wolfram beschrieben. Die Meßergebnisse werden zusammen mit genügend Details der Bestrahlungen angegeben, um Vergleiche mit zukünftigen EASY- oder anderen Berechnungen zu ermöglichen. Auch Rechnung-Experiment-Verhältnisse für EASY-99-Rechnungen sowie bei Produkten aus einem eindeutigen Erzeugungspfad die experimentellen 1-Gruppen-Wirkungsquerschnitte werden angegeben. Einige früher angegebene Ergebnisse werden in revidierter Form vorgelegt. Für einige Nuklide werden neue, in den bisherigen unveröffentlichten Berichten nicht enthaltene Ergebnisse angegeben.

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