Fotonükleer reaksiyon: Rubidyum ve baryum izotoplarının enerji seviyelerinin ve yarı-ömürlerinin deneysel olarak belirlenmesi

Fotonükleer reaksiyonlar, 1970'lerde ilk kez incelenen ve Bremsstrahlung ile elde edilen gama ışınları kullanılarak gerçekleştirilen nükleer fizik deneyleridir. Bu çalışmada, rubidyum ve baryum numuneleri, 18 MeV'a kadar enerjileri olan bir klinik doğrusal elektron hızlandırıcısı (c-LINAC) tarafından üretilen fotonlarla ışınlandı. Aktive edilen numuneler, enerji seviyeleri ve yarı-ömürleri belirlemek amacıyla yüksek saflıkta bir germanyum detektörü (HPGe) ile ölçülmüştür. Spektrumun elde edilmesinde ve analizlerde Maestro, Gf3 ve Root yazılımlarından yararlanılmıştır. Elde edilen spektroskopik veriler analiz edilerek istatistik hata hesaplamaları da yapılarak enerji seviyeleri ve yarı-ömür değeri elde edilmiştir. Bu çalışmada literatür ile uyumlu sonuçlar elde edilmiş olmakla birlikte, özellikle 84mRb ve 129Ba çekirdeklerinin enerji seviyeleri ve yarı-ömür değerleri daha hassas olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, 84mRb'ün en iyi enerji değeri 248.02±0.005 keV, yarı-ömür değeri ise 20.30±0.03 dakika olarak, 129Ba'un en iyi enerji değeri 214.185±0.011 keV, yarı-ömür değeri ise 2.28±0.05 saat olarak belirlendi. Hem enerjilerin hem de yarı-ömürlerin sonuçları, klinik doğrusal hızlandırıcıların deneysel nükleer araştırma çalışmalarında etkili bir araç olarak başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.