Measurement of the photoeffect cross section and the K-absorption edge energy of Dy, Ta, Pt and Au atoms using Bremsstrahlung / Medición de la sección eficaz de fotoefecto y de la energía del borde de absorción K de los átomos Dy, Ta, Pt y Au utilizando radiación de frenado

ABSTRACT

An experimental setup to determine the K-shell photoelectric cross-section of Dy, Ta, Pt and Au atoms was implemented at the Nuclear Analytical Laboratory (LAN) of the InSTEC. Bremsstrahlung photons, produced by - beta particles hitting a thin Ni converter, were used to irradiate the target under study. A HPGe detector, coupled to standard nuclear instrumentation, collected the incident and transmitted spectra. A sharp decrease in intensity at the K-shell binding energy was observed in the transmitted spectra. The photon beam divergence effects were corrected with a calibration curve calculated with Monte Carlo simulations (MCNPX 2.6). In order to establish accurately the cross section at the K-edge energy, the obtained data was processed by two methods: fitting the total cross section to a sigmoidal function, as well as the cross section branches around the K-edge to the empirical law . The Empirical Law method was introduced in this work to minimize the detector resolution effects. The results were compared with experimental and theoretical values showing the best agreement when the thinner targets were used. For the first time the photoeffect cross section at the K-edge energy for Pt is reported at first time.

RESUMEN

Se determina la sección eficaz fotoeléctrica de la capa K de los átomos Dy, Ta, Pt y Au en un arreglo experimental desarrollado en el Laboratorio Analítico Nuclear del InSTEC. Los blancos bajo estudio se irradiaron con fotones de frenado producidos en un radiador de Ni por las partículas beta emitidas por una fuente de revistas/nuc/n54/e01035413.jpg">-revistas/nuc/n54/e02035413.jpg">. Los espectros incidentes y de transmisión se colectaron en un detector de germanio hiperpuro, acoplado a su instrumentación nuclear estándar. En los espectros de transmisión se observó un decrecimiento agudo de la intensidad correspondiente a la energía del borde K. Los efectos de interacciones múltiples del haz fotónico en las láminas blanco se corrigieron a través de una curva de calibración calculada mediante simulaciones Monte Carlo (MCNPX 2.6). Con vistas a garantizar la mejor precisión en la determinación de la sección eficaz para la energía del borde K, los datos obtenidos se ajustaron según dos comportamientos funcionales en esta región una sigmoide y una ley empírica del tipo revistas/nuc/n54/e03035413.jpg">. Este último método se introdujo en el trabajo y permite minimizar los efectos resolutivos. Los resultados obtenidos se compararon con valores teóricos y experimentales, mostrando mayor concordancia cuando se emplean blancos finos. Se reporta, por primera vez, la sección eficaz de fotoefecto en el borde K del platino (Pt).