Numéro
J. Physique Lett.
Volume 40, Numéro 3, février 1979
Page(s) 49 - 51
DOI https://doi.org/10.1051/jphyslet:0197900400304900
J. Physique Lett. 40, 49-51 (1979)
DOI: 10.1051/jphyslet:0197900400304900

Residual radioactivity of silicon doped by transmutation

V.K. Agrawal et F. Benière

Laboratoire de Physique des Matériaux, Institut Universitaire de Technologie, 22302 Lannion, France


Abstract
The complex nuclear reaction (Si-30 → Si-31 → P-31 → P-32) leading to the formation of radioactive P-32 by irradiation of silicon with thermal neutrons, has been studied. An expression has been derived to correlate the activity of P-32 with the neutron cross-section of P-31. The neutron cross-section thus computed from the experimentally measured activity of P-32 is in good agreement with the classical value. It is then possible to predict the radioactivity of silicon doped by nuclear transmutation for any neutron dose at any time. An expression has also been derived to correlate the activity of P-32 to the number of donors created.


Résumé
Nous avons étudié la double réaction nucléaire (Si-30 → Si-31 → P-31 → P-32) qui produit l'isotope radioactif P-32 par irradiation du silicium par des neutrons thermiques. Une équation a été établie afin de relier la radioactivité de P-32 à la section efficace de capture de P-31. La section efficace ainsi déterminée à partir des mesures de la radioactivité de P-32 est en bon accord avec la valeur classique. Il est ainsi possible de prédire la radioactivité du silicium dopé par transmutation nucléaire pour toute dose et à tout moment. Une équation a également été établie pour relier la radioactivité de P-32 au nombre de donneurs créés.

PACS
2340 - beta decay: electron and muon capture.
2540G - Single nucleon transfer reactions.
2730 - Properties of nuclei with 20 <or= A <or= 38.
6170T - Doping and implantation of impurities.
6180H - Neutron effects.

Key words
beta decay -- elemental semiconductors -- neutron effects -- neutron nucleus reactions -- nuclei with mass number 20 to 38 -- phosphorus -- semiconductor doping -- silicon -- transmutation -- nuclear reaction -- thermal neutrons -- activity -- number of donors -- sup 30 Si -- neutron cross section -- sup 31 Si -- sup 31 P -- sup 32 P