ALFONSO SANTAGATA

Dottore di ricerca

ciclo: XXXVI


supervisore: Massimo Corcione

Titolo della tesi: Application of the RSV TAPIRO nuclear research reactor for testing a new neutron cross-section adjustment method

È stato sviluppato un metodo per la correzione delle sezioni d’urto neutroniche basato sull’utilizzo dell’attivazione neutronica di foglioline metalliche. Questo metodo prende ispirazione dalla “multi-foil activation technique” per la determinazione dello spettro neutronico. Nella “multi-foil activation technique” foglioline di materiale diverso vengono collocate in uno stesso punto del campo neutronico in modo da attivare diversi canali di reazione con i neutroni. Le attività misurate al termine dell’irraggiamento e le sezioni d’urto vengono utilizzate da un codice (di unfolding o di adjustment) per determinare lo spettro neutronico. Nel metodo che si propone, le foglioline devono essere fatte di un materiale in grado di fornire, sotto irraggiamento neutronico, la reazione che si vuole correggere o validare. Le foglioline, che devono essere dello stesso materiale, vanno posizionate in punti in cui lo spettro energetico è diverso. La scelta delle posizioni condiziona la regione energetica della sezione d’urto a cui il metodo è più sensibile. Le attività a saturazione misurate dalle foglioline al termine dell’irraggiamento, inseme agli spettri neutronici negli stessi punti, che devono essere noti, permettono con un codice di “adjustment” di correggere la sezione d’urto ottenuta da uno dei database di dati nucleari disponibili (ENDF, JEFF, JENDL, IRDFF-II, …). Il metodo è stato implementato con lo sviluppo di un algoritmo che permette di determinare la correzione alla sezione d’urto disponibile (sezione d’urto a priori) mediante la minimizzazione di una funzione costo definita come somma dei quadrati delle differenze relative tra le attività calcolate e quelle misurate. Per la minimizzatone si è scelto di utilizzare lo “stochastic hill-climbing method”. Questo metodo permette di trovare un minimo locale, quindi una soluzione vicina alla sezione d’urto a priori. L'algoritmo permette di avere una stima delle incertezze effettuando una propagazione degli errori che fa uso della tecnica Monte Carlo. L’algoritmo, sviluppato come script per GNU octave, è stato testato utilizzando i dati sperimentali disponibile presso l’impianto RSV TAPIRO dell’ENEA. In particolare sono stati utilizzati i dati sperimentali raccolti da A. Fabry intorno al 1985 sull’attivazione di foglioline metalliche di rame, alluminio e cobalto posizionate nel canale tangenziale e nel canale radiale 2. Le attività a saturazione dovute alle reazioni 59Co(n,γ)60Co e 27Al(n,α)24Na indotte dai neutroni sulle foglioline di cobalto e alluminio sono servite a determinare gli spettri neuronici con un codice basato sullo tesso algoritmo sviluppato per la correzione (adjustment) della sezione d’urto. Dalle attività a saturazione dovute alla reazione 63Cu(n,γ)64Cu indotta sulle foglioline di rame e dagli spettri neutronici è stata determinata la funzione correttiva della sezione d’urto della reazione 63Cu(n,γ)64Cu ottenuta dall’ultima versione della libreria IRDFF-II. Rispetto alla sezione d’urto della IRDFF-II, la sezione d’urto corretta risulta avvicinarsi meglio ai dati sperimentali più recenti ottenuti nel 2017 da misure di time-of-flight all'acceleratore del “Neutron Scattering Center” di Los Alamos. La correzione ha riguardato solo la porzione energetica al di sopra dei 100 keV in quanto gli spettri energetici nei punti sperimentali scelti da Fabry erano praticamente nulli sotto quell’energia. I risultati incoraggiano l’avvio di una fase di test più dettagliata con la preparazione di un irraggiamento presso l’impianto TAPIRO che preveda un numero maggiore di punti sperimentali per avere un risultato finale con un errore statistico più basso. Per la determinazione degli spettri neutronici si prevede di utilizzare un maggior numero di foglioline diverso materiale (nei dati di Fabry erano solo l'allumino e il cobalto) per avere un risultato più attendibile. Infine, con l'utilizzo di materiali moderanti si potrà estendere l’intervallo energetico a valori più bassi.

Produzione scientifica

11573/1679214 - 2023 - Measurement of fast neutron background in the Gran Sasso underground laboratory using a geyser-concept bubble-chamber
Bertoni, R.; Bruno, G.; Burgio, N.; Corcione, M.; Cretara, L.; Frullini, M.; Fulgione, W.; De Matteis, M.; Quintino, A.; Redaelli, N.; Santagata, A.; Vallicelli, E. A.; Zanotti, L. - 01a Articolo in rivista
rivista: EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS (Heidelberg ; Berlin : Springer) pp. 1-4 - issn: 1434-6052 - wos: WOS:000981909100001 (0) - scopus: 2-s2.0-85158044942 (0)

11573/1693091 - 2023 - Exploring the ENEA Casaccia and ENEA Frascati irradiation capabilities: Status and perspectives
Croia, Michele; Burgio, Nunzio; Ampollini, Alessandro; Astorino, Maria Denise; Bazzano, Giulia; Bianchi, Barbara; Cesaroni, Mateo; Falconi, Luca; Fiore, Salvatore; Lepore, Luigi; Nascetti, Augusto; Nenzi, Paolo; Pietropaolo, Antonino; Ronsivalle, Concetta; Santagata, Alfonso; Ratto, Antonino; Ricci, Pierpaolo; Scaramuzzo, Luigi - 04b Atto di convegno in volume
congresso: 15th International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2022) (Real Collegio in Lucca, Italy)
libro: 15th International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2022) - ()

11573/1674137 - 2022 - Test of low-dropout voltage regulators with neutrons and protons
Abovyan, S.; Bianchi, B.; Cesaroni, M.; Corradi, M.; Danielyan, V.; Falconi, L.; Ferraro, R.; Fras, M.; Gkountoumis, P.; Kortner, O.; Kroha, H.; Longarini, I.; Lunadei, R.; Ratto, A.; Ricci, P.; Richter, R.; Rosati, S.; Santagata, A.; Vari, R. - 01a Articolo in rivista
rivista: JOURNAL OF INSTRUMENTATION (Bristol : IOP Publishing Ltd, 2006-) pp. 1-8 - issn: 1748-0221 - wos: WOS:000802170800010 (0) - scopus: 2-s2.0-85130509909 (0)

11573/1674142 - 2022 - Modelling the interaction of the Astro Bio Cube Sat with the Van Allen’s Belt radiative field using Monte Carlo transport codes
Burgio, N.; Cretara, L.; Corcione, M.; Frullini, M.; Iannascoli, L.; Nascetti, A.; Santagata, A.; Palmerini, G.; Quintino, A.; Brucato, J. R.; Meneghin, A.; Paglialunga, D. - 01a Articolo in rivista
rivista: RADIATION DETECTION TECHNOLOGY AND METHODS ([Singapore]: Springer, 2017-) pp. 262-279 - issn: 2509-9949 - wos: WOS:000790695700001 (1) - scopus: 2-s2.0-85129295638 (2)

11573/1672608 - 2022 - Neutrons propagation in Lead: a feasibility study for experiments in the RSV TAPIRO fast research reactor
Fabrizio, V.; Burgio, N.; Castelluccio, D. M.; Falconi, L.; Grasso, G.; Lodi, F.; Mengoni, A.; Peluso, V.; Pergreffi, R.; Santagata, A.; Sarotto, M. - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 15th International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (ND2022) (Sacramento, California)
libro: European Physics Journal - ()

11573/1614959 - 2021 - Effective exploitation of a geyser bubble-chamber equipment as a background-free fast neutron detector
Bertoni, R.; Bruno, G.; Burgio, N.; Corcione, M.; Cretara, L.; Frullini, M.; Fulgione, W.; Palmerini, G.; Quintino, A.; Redaelli, N.; Santagata, A.; Sorrenti, D. G.; Vallicelli, E. A.; Zanotti, L. - 01a Articolo in rivista
rivista: THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS (Germany: Springer Verlag Germany) pp. 1-10 - issn: 1434-6044 - wos: WOS:000722617400003 (1) - scopus: 2-s2.0-85120704997 (1)

11573/1616937 - 2020 - Kinetic parameter estimation for methanol dehydration to dimethyl ether over sulfonic and polymeric acid catalysts
Barbarossa, V.; Viscardi, R.; Di Nardo, A.; Santagata, A. - 01a Articolo in rivista
rivista: JOURNAL OF CHEMICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGY (John Wiley & Sons Limited:1 Oldlands Way, Bognor Regis, P022 9SA United Kingdom:011 44 1243 779777, EMAIL: cs-journals@wiley.co.uk, INTERNET: http://www.wiley.co.uk, Fax: 011 44 1243 843232) pp. 1739-1747 - issn: 0268-2575 - wos: WOS:000518375400001 (12) - scopus: 2-s2.0-85080037663 (14)

11573/1336515 - 2019 - Effects of the thermodynamic conditions on the acoustic signature of bubble nucleation in superheated liquids used in dark matter search experiments
Ardid, M.; Baschirotto, A.; Burgio, N.; Corcione, M.; Cretara, L.; Dematteis, M.; Felis, I.; Frullini, M.; Manara, Luciano; Quintino, A.; Santagata, A.; Spena, Vincenzo Andrea; Vallicelli, E. A.; Zanotti, L. - 01a Articolo in rivista
rivista: THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS (Germany: Springer Verlag Germany) pp. 1-9 - issn: 1434-6044 - wos: WOS:000499467100003 (5) - scopus: 2-s2.0-85075559769 (5)

11573/1241365 - 2019 - On the critical energy required for homogeneous nucleation in bubble chambers employed in dark matter searches
Bruno, G.; Burgio, N.; Corcione, M.; Cretara, L.; Frullini, M.; Fulgione, W.; Manara, L.; Quintino, A.; Santagata, A.; Zanotti, L. - 01a Articolo in rivista
rivista: THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS (Germany: Springer Verlag Germany) pp. 1-8 - issn: 1434-6044 - wos: WOS:000460062000001 (3) - scopus: 2-s2.0-85062295728 (3)

11573/1674136 - 2016 - A first approach of tapiro thermal-hydraulics definition model, by relap and tieste-minosse codes. Reactivity and mass flow rate transient analysis
Bianchini, G.; Carta, M.; Fabrizio, V.; Fiorani, O.; Parisi, C.; Santagata, A. - 04b Atto di convegno in volume
congresso: Physics of Reactors 2016: Unifying Theory and Experiments in the 21st Century, PHYSOR 2016 (Sun Valley, Idaho, USA)
libro: Unifying Theory and Experiments in the 21st Century - (978-1-5108-2573-4)

11573/1674138 - 2015 - Study of the response of a piezoceramic motor irradiated in a fast reactor up to a neutron fluence of 2.77E+17 n/cm2
Pillon, M.; Monti, C.; Mugnaini, G.; Neri, C.; Rossi, P.; Carta, M.; Fiorani, O.; Santagata, A. - 01a Articolo in rivista
rivista: FUSION ENGINEERING AND DESIGN (Elsevier BV:PO Box 211, 1000 AE Amsterdam Netherlands:011 31 20 4853757, 011 31 20 4853642, 011 31 20 4853641, EMAIL: nlinfo-f@elsevier.nl, INTERNET: http://www.elsevier.nl, Fax: 011 31 20 4853598) pp. 329-333 - issn: 0920-3796 - wos: WOS:000364255900062 (3) - scopus: 2-s2.0-84942557440 (5)

11573/1674146 - 2014 - Development of self-powered neutron detectors for neutron flux monitoring in HCLL and HCPB ITER-TBM
Angelone, M.; Klix, A.; Pillon, M.; Batistoni, P.; Fischer, U.; Santagata, A. - 01a Articolo in rivista
rivista: FUSION ENGINEERING AND DESIGN (Elsevier BV:PO Box 211, 1000 AE Amsterdam Netherlands:011 31 20 4853757, 011 31 20 4853642, 011 31 20 4853641, EMAIL: nlinfo-f@elsevier.nl, INTERNET: http://www.elsevier.nl, Fax: 011 31 20 4853598) pp. 2194-2198 - issn: 0920-3796 - wos: WOS:000341335300064 (20) - scopus: 2-s2.0-84905970600 (20)

11573/763350 - 2014 - Validation of the Monte Carlo model of TAPIRO Fast Reactor using MCNPX on ENEA-GRID/CRESCO facility
Burgio, N.; Santagata, A.; Frullini, Massimo - 02a Capitolo o Articolo
libro: High Performance on CRESCO infrastructure: research activities and results 2013 - (978-88-8286-312-8)

11573/630064 - 2014 - Monte Carlo simulation analysis of integral data measured in the SCK-CEN/ENEA experimental campaign on the TAPIRO fast reactor.Experimental and calculated data comparison.
N., Burgio; Cretara, Luca; Frullini, Massimo; A., Gandini; V., Peluso; A., Santagata - 01a Articolo in rivista
rivista: NUCLEAR ENGINEERING AND DESIGN (Elsevier BV:PO Box 211, 1000 AE Amsterdam Netherlands:011 31 20 4853757, 011 31 20 4853642, 011 31 20 4853641, EMAIL: nlinfo-f@elsevier.nl, INTERNET: http://www.elsevier.nl, Fax: 011 31 20 4853598) pp. 350-358 - issn: 0029-5493 - wos: WOS:000337856500032 (4) - scopus: 2-s2.0-84899825828 (4)

11573/1674145 - 2014 - Italian neutron sources
Prata, M.; Alloni, D.; De Felice, P.; Palomba, M.; Pietropaolo, A.; Pillon, M.; Quintieri, L.; Santagata, A.; Valente, P. - 01a Articolo in rivista
rivista: THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL PLUS (Heidelberg ; Berlin : Springer) pp. 1-15 - issn: 2190-5444 - wos: WOS:000345414000001 (0) - scopus: 2-s2.0-84912100438 (10)

11573/542768 - 2013 - “The TAPIRO as a fast research reactor for Generation IV technologies”
Fabrizio, Pisacane; Luca, Ricci; Santagata, Alfonso; Gandini, Augusto; Tommaso, Murgia; Cretara, Luca; Peluso, Vincenzo; Massimo, Sepielli; Mario, Carta; Fabrizio, Valentina - 04a Atto di comunicazione a congresso
libro: International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Safe Technologies and Sustainable Scenarios (FR13) - ()

11573/631586 - 2012 - Reinterpretation of the Late SCK-CEN/ENEA experimental neutronic campaign on TAPIRO Fast Reactor with MCNPX Monte Carlo transport code
Burgio, N.; Santagata, A.; Frullini, Massimo; La Stella, F.; Garofalo, F.; Rusconi, C. - 13a Altro ministeriale

11573/1674139 - 2011 - Experimental results of an accelerator-driven neutron activator for medical radioisotope production
Burgio, N.; Maciocco, L.; Abbas, K.; Simonelli, F.; Santagata, A.; Buono, S.; Gibson, N.; Cotogno, G.; Cydzik, I.; Holzwarth, U.; Tagziria, H.; Mercurio, G. - 01a Articolo in rivista
rivista: IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE (IEEE / Institute of Electrical and Electronics Engineers Incorporated:445 Hoes Lane:Piscataway, NJ 08854:(800)701-4333, (732)981-0060, EMAIL: subscription-service@ieee.org, INTERNET: http://www.ieee.org, Fax: (732)981-9667) pp. 445-450 - issn: 0018-9499 - wos: WOS:000289480500011 (7) - scopus: 2-s2.0-79954580546 (7)

11573/1674140 - 2009 - Development of an accelerator driven neutron activator for medical radioisotope production
Abbas, K.; Buono, S.; Burgio, N.; Cotogno, G.; Gibson, N.; Maciocco, L.; Mercurio, G.; Santagata, A.; Simonelli, F.; Tagziria, H. - 01a Articolo in rivista
rivista: NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT (Elsevier BV:PO Box 211, 1000 AE Amsterdam Netherlands:011 31 20 4853757, 011 31 20 4853642, 011 31 20 4853641, EMAIL: nlinfo-f@elsevier.nl, INTERNET: http://www.elsevier.nl, Fax: 011 31 20 4853598) pp. 223-228 - issn: 0168-9002 - wos: WOS:000265018200001 (0) - scopus: 2-s2.0-61649084995 (42)

11573/1674141 - 2006 - Erratum: The role of Monte Carlo transport simulations in the new design of a small scintigraphic detector (Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment (2005) 552 (576-582) DOI: 10.1016/j.nima.2005.05.078)
Burgio, N.; Montani, L.; Iurlaro, G.; Santagata, A.; Scafe, R.; Ciavola, C. - 01b Commento, Erratum, Replica e simili
rivista: NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT (Elsevier BV:PO Box 211, 1000 AE Amsterdam Netherlands:011 31 20 4853757, 011 31 20 4853642, 011 31 20 4853641, EMAIL: nlinfo-f@elsevier.nl, INTERNET: http://www.elsevier.nl, Fax: 011 31 20 4853598) pp. 688-688 - issn: 0168-9002 - wos: WOS:000235498300039 (0) - scopus: 2-s2.0-31444446671 (0)

11573/1674143 - 2005 - The role of Monte Carlo transport simulations in the new design of a small scintigraphic detector
Burgio, N.; Montani, L.; Iurlaro, G.; Santagata, A.; Scafe, R.; Ciavola, C. - 01a Articolo in rivista
rivista: NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH. SECTION A, ACCELERATORS, SPECTROMETERS, DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT (Elsevier BV:PO Box 211, 1000 AE Amsterdam Netherlands:011 31 20 4853757, 011 31 20 4853642, 011 31 20 4853641, EMAIL: nlinfo-f@elsevier.nl, INTERNET: http://www.elsevier.nl, Fax: 011 31 20 4853598) pp. 1-9 - issn: 0168-9002 - wos: WOS:000233070100023 (2) - scopus: 2-s2.0-26944485846 (1)

11573/1674147 - 2004 - Neutronic analyses of the trade demonstration facility
Rubbia, C.; Carta, M.; Burgio, N.; Ciavola, C.; D'angelo, A.; Dodaro, A.; Festinesi, A.; Monti, S.; Santagata, A.; Troiani, F.; Salvatores, M.; Delpech, M.; Kadi, Y.; Buono, S.; Ferrari, A.; Martinez, A. H.; Zanini, L.; Imel, G. - 01a Articolo in rivista
rivista: NUCLEAR SCIENCE AND ENGINEERING (American Nuclear Society:PO Box 97781:Chicago, IL 60678:(708)352-6611, EMAIL: accounting@ans.org, INTERNET: http://www.ans.org, Fax: (708)579-8314) pp. 103-123 - issn: 0029-5639 - wos: WOS:000223831100010 (23) - scopus: 2-s2.0-4944220725 (25)

11573/1674144 - 2003 - Evaluation of the spallation target design characteristics for the TRADE experiment
Pisacane, F.; Bianchini, G.; Burgio, N.; Carta, M.; D(')Angelo, A.; Santagata, A.; Monti, S.; Kadi, Y.; Herrera-Martinez, A.; Zanini, L.; Salvatores, M. - 04b Atto di convegno in volume
congresso: Sixth International Meeting on Nuclear Applications of Accelerator Technology (AccApp'03): Accelerator Applications in a Nuclear Renaissance (San Diego, CA, ISA)
libro: International Meeting on Nuclear Applications of Accelerator Technology: Accelerator Application in a Nuclear Renaissance - ()

11573/88156 - 2002 - Sentinel Node detection with Imaging Probe.
Schillaci, O.; D'errico, G.; Scafe', R.; Soluri, A.; Burgio, N.; Santagata, A.; Spanu, A.; Mangano, A. M.; David, V.; Schiaratura, A.; Scopinaro, Francesco - 01a Articolo in rivista
rivista: TUMORI (-Roma: Il Pensiero Scientifico Editore srl -Milano: Istituto nazionale per to studio e la cura dei tumori -Milan Italy: Casa Editrice Ambrosiana) pp. S32-35 - issn: 0300-8916 - wos: WOS:000177648800030 (15) - scopus: 2-s2.0-0036347687 (15)

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