Secondary gamma-ray detection a powerful technique for low nuclear cross section studies

E. Chávezª, L. Barrónª, A. Huertaª, R. Monroyª, M.E. Ortízª, J. Aspiazu^b, E. Moreno^b, G. Murillo^b, R. Policroniades^b and A. Varela^b

ª Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 20-364, Del. A. Obregón, México, D.F.

^b Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Ocoyoacac, 52750, Edo. de México.

Recibido el 2 de marzo de 2006
Aceptado el 18 de agosto de 2006

Abstract

The experimental nuclear astrophysics program at the "Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México" (IFUNAM) motivated the development of laboratory techniques: gamma detection, gamma-background reduction (cosmic and environmental) and the important summing correction. In this work the detection of gamma-rays as a secondary product of the reaction under study is presented in detail as a powerful technique for deducing reaction cross sections.

Keywords: Gamma detection; summing effect; nuclear reactions.

Resumen

El programa de investigación en astrofísica nuclear de bajas energías del Instituto de Física de la UNAM ha motivado el desarrollo de instrumentación y protocolos experimentales para la detección de rayos gama, reducción de radiación ambiental de fondo (cósmico y de origen terrestre) y la correcta aplicación del efecto de suma para la medida de la eficiencia absoluta de detección. En este trabajo se presenta la técnica de detección de rayos gama secundarios como un poderoso método para medir secciones eficaces en reacciones nucleares.

Descriptores: Detección gama; efecto de suma; reacciones nucleares.

PACS: 25.70.Hi; 29.30.Kv; 25.70.Jj

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Acknowledgements

This work was supported in part by CONACYT (México) through contracts: 1103-E9102, F036-E9109, G0010-E and DGAPAUNAM: IN114896 and IN-117306. We like to thank R Villaseñor and D. G. Linarte B. operators of the tandem at ININ, K. López and F. Jaimes, operators of the Pelletron at IFUNAM.

References

1. L. Barrón-Palos et al., Rev. Mex. Fis. 50 S2 (2004) 18.        [ Links ]

2. L. Barrón-Palos et al., Eur. Phys. J. A 25 s01 (2005) 645.        [ Links ]

3. G. Heusser, Ann Rev. Nucl. Part. Sci. 45 (1995) 543; (and references therein).        [ Links ]

4. C.R. Brune, R.W. Kavanagh, and C. Rolfs, Phys Rev C 50 (1994) 2205.        [ Links ]

5. "LUNA experiment" http://www.lngs.infn.it/        [ Links ]

6. "Gamma-ray and electron spectroscopy in Nuclear Physics", H. Ejiri and M.J.A. de Voigt, Oxford Studies in Nuclear Physics Vol 11, Clarendon Press, 1989.        [ Links ]

7. "Experiments in Modern Physics", 2^nd Ed. A.C. Melissinos and J. Napolitano (Academic Press, 2003).        [ Links ]

8. "Radiation Detection and Measurement" (3rd ed.), G. Knoll, New York:. John Wiley and Sons, Inc.        [ Links ]

9. "Isotope Explorer V2.23", 1999. S.Y. Chu, H. Nordberg, R.B. Firestone and L.P Ekstrom.        [ Links ]

10. E.F. Aguilera et al., Phys Rev C 73 (2006) 064601.        [ Links ]

11. K. A. Erb et al., Phys. Rev. C 22 507 (1980).        [ Links ]

12. K. U. Kettner, H. Lorenz-Wirzba, and C. Rolfs, Z. Phys. A 298 (1980) 65.        [ Links ]

13. L.J. Satkowiak, P.A. De Young, II Kolata, and M.A. Xapsos, Phys. Rev. C 26 (1982) 2027.        [ Links ]

14. L. Barrón-Palos et al., Nucl. Phys. A 779 (2006) 318.        [ Links ]