Dördüncü periyot elementlerinde inelastik nötron saçılmasının diferansiyel tesir kesiti hesabı
Calculations of differential cross section of inelastic neutron scattering in fourth period elements
Yazar: MEHMET BÜYÜKTÜRKMEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR ORUNCAK
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Gelecekte, güvenliliği ve çevreye olan minimum etkisi açısından nükleer füzyon en önemli enerji kaynaklarından biri olabilir. Füzyon, CO2 ve SO2 üretemeyeceğinden dolayı küresel ısınmayı veya asit yağmurları gibi zararlı çevresel sorunları önleyecektir. Füzyon reaktörlerinin devreye girmesi ile birlikte füzyon-fisyon reaksiyonlarını birleştiren hibrid reaktörlerinin geliştirilmesi gündeme gelmektedir. Ayrıca reaktörde üretilen radyoaktif çekirdeklerinin yarı ömürleri genellikle kısadır. Bundan dolayı bu çekirdeklerin tesir kesitlerinin doğrudan ölçülmesi mümkün değildir. Bu nedenle deneysel ve yarı deneysel reaksiyon tesir kesiti formülleri teorik olarak bu tesir kesitlerini tahmin etmek için geliştirilmektedir. Nükleer füzyon reaktörlerinde, reaksiyon sonucunda oluşan nötronlar reaktör yapı malzemesi olarak kullanılan çeşitli elementler ile inelastik saçılma reaksiyonu gerçekleştirebilir. İnelastik saçılma reaksiyonunun gerçekleşme olasılıklarının belirlenerek füzyon reaktör yapı araştırmalarına katkıda bulunmak amacıyla bu çalışma yapılmıştır. Bu tez çalışmasında, 14,1 MeV enerjiye sahip nötronların 52Cr ve 56Fe çekirdeğinden; 14,6 MeV enerjiye sahip nötronların 59Co hedef çekirdeğinden inelastik saçılma diferansiyel tesir kesitleri TALYS 1.8 nükleer reaksiyon kodu ile hesaplanmıştır. Hesaplanan diferansiyel tesir kesitleri ile EXFOR kütüphanesinde bulunan deneysel diferansiyel tesir kesitleri karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışma sonuçlarına göre kullanılan hedef çekirdeklerin diferansiyel tesir kesitleri karşılaştırıldığında deneysel ve teorik verilerin uyumlu olduğu görülmüştür.

Abstract:
Nuclear fusion can be one of the most important energy sources because of its safety and minimum effects on environment in future. Because fusion cannot produce CO2 and SO2, it will prevent global warming or environmental problems like acid rains. By interceding of fusion reactors, improving of hybrid reactors which connects fusion-fission reactions comes up. Furthermore, radioactive nucleus half-lives which are produced in reactors are generally short. For this reason, it is not possible to measure cross section of these nucleus directly. Therefore, cross section formulas of experimental and semi-experimental reaction are improved in order to estimate this cross section theoretically. In nuclear fusion reactors, neutron which are formed as a result of reaction can make up. Inelastic scattering reaction with various elements which are used as a reactor construction material. This study is conducted for the aim of contributing to fusion reactor construction researches by determining possibility of actualization of inelastic scattering reaction. In this thesis, differential cross section is measured with TALYS 1.8 nuclear reaction code for neutrons which have 14.1 MeV energy inelastic scattering from 52Cr and 56Fe, neutrons which have 14.6 MeV energy inelastic scattering from 59Co target nucleus. Differential cross section which is measured and experimental differential cross section which is in EXFOR library are compared. As a result of studies, when differential cross sections of target nucleus are compared, it is seen that experimental and theoretical data are compatible.