Modeling the bremsstrahlung of 30-60 MeV electrons. Source term calculation

¹ Institut de Physique Nucléaire, 91406 Orsay Cedex, France
² Institute of Physics and Nuclear Engineering, P.O. Box MG-6, Bucarest, Romania
³ Université de Tours, 37200 Tours, France
⁴ Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Électromagnétique, 91898 Orsay Cedex, France
⁵ Grand Accélérateur National d'Ions Lourds, 14021 Caen Cedex, France
⁶ Commissariat à l'Énergie Atomique Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
⁷ Université Chouaib Doukkali, B.P. 20, El Jadida, Maroc

Accepted: 17 October 2002

Abstract

The photofission process has been recently considered for the production of neutron rich isotopes and the development of radioactive beams. The radioprotection hazard should be studied accordingly. A survey of the radiative electron energy loss theory is reported in order to estimate numerically the bremsstrahlung production of thick targets. The resulted bremsstrahlung angular and energy theoretical distributions delivered from W and UCx thick converters are presented and compared with previous results. This study is focused on initial kinetic energies of the electron beam included in the range 30-60 MeV, suitable for the production of large photon yields able to induce the ²³⁸U fission. The source term for 50 MeV incident electrons is reported for radioprotection purposes.

Résumé

Modélisation du rayonnement de freinage pour des électrons de 30 à 60 MeV. Calcul du terme source. La photofission est un processus à l'étude actuellement pour des applications dans les domaines de la production d'isotopes riches en neutrons et des faisceaux d'ions radioactifs. La radioprotection associée fait également l'objet d'une étude. Un compte rendu de la théorie concernant la perte d'énergie des électrons est reporté en vue d'estimer numériquement le rayonnement de freinage émis dans des cibles épaisses. Les distributions angulaires et en énergies du rayonnement de freinage théorique sont présentées et comparées avec des résultats antérieurs. Cette étude est focalisée sur des faisceaux d'électrons d'énergies comprises entre 30 et 60 MeV, qui permettent de grandes productions de photons capables d'induire la fission de ²³⁸U. Le terme source pour 50 MeV électrons incidents est reporté en vue d'applications de radioprotection.