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MS: Massenspektrometrie

MS 5: Beschleunigermassenspektrometrie

MS 5.2: Vortrag

Dienstag, 17. März 1998, 14:15–14:30, R611

Anwendung von Beschleuniger-Massenspektrometrie mit ⁶⁰Fe — •P. Gartenmann¹, M. Suter¹ und H.-A. Synal² — ¹Institut für Teilchenphysik, HPK, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich — ²Paul Scherrer Institut, HPK, ETH Hönggerberg, CH-8093 Zürich

Messungen von ⁶⁰Fe mit Beschleuniger-Massenspektrometrie wurden an der ETH/PSI-Anlage durchgeführt. Dabei ist der starke Untergrund durch das Isobar ⁶⁰Ni von Bedeutung. Eine erste Reduktion geschieht durch die Extraktion von FeH⁻ oder FeO⁻ in der Ionenquelle. Weiter können die Isobaren in einem Gasionisations-Detektor und mit einem gasgefüllten Magneten separiert werden. So könnten bei Energien bis 72 MeV ⁶⁰Fe/Fe Verhältnisse bis ca. 10⁻¹⁵ bestimmt werden. Die Messungen sind aber durch die Grösse des Quellenstromes und der Transmission durch den Beschleuniger auf etwa ⁶⁰Fe/Fe > 10⁻¹² begrenzt.

Somit konnte der ⁶⁰Fe Gehalt von Proben aus einem Strahlstop des PSI-Ringbeschleunigers und einem Kernreaktor bestimmt werden. Die entsprechenden Wirkungsquerschnitte der Spallationsreaktion von 590 MeV Protonen an Nickel Ni(p, 4pXn)⁶⁰Fe einerseits, und des doppelten Einfanges thermischer Neutronen an Eisen ⁵⁸Fe(n, γ)⁶⁰Fe

andererseits, wurden überprüft. Diese sind, zusammen mit der Halbwertszeit, von Interesse in der Astrophysik (Nukleosynthese und Geschichte des Sonnensystems) und für die Entsorgung nuklearer Abfälle.