Neutron spectrometer for fast nuclear reactors
在本文中，我们描述的发展和第一次测试的中子能谱仪设计的高通量环境，如发现在快速核反应堆。该谱仪基于撞击在$^6$ Li上的中子转化为$α$和$t$，其总能量包括初始中子能量和反应$Q$值。$^6$ LiF层夹在两个CVD金刚石探测器之间，这两个探测器同时测量两个反应产物。在两个中子能量在众所周知的热和3 MeV中子通量的光谱仪进行了校准。测量的中子探测效率从4.2 $\times 10^{-4}$到3.5 $\times 10^{-8}$的热中子和3 MeV的中子，分别。这些值与Geant 4模拟一致，并且接近基于$^6$ Li（n，$α$）$t$截面的知识的简单估计。光谱仪的能量分辨率被认为是优于100千电子伏时，使用5米电缆之间的探测器和前置放大器。
2015-05-25 nucl-ex physics.ins-det
Probabilistic assessment of the reactor vessel lifetime
提出一种基于含时生死随机过程与排队论的快速概率方法，用于评估中子辐照导致的反应堆压力容器钢壁寿命缩短，并明确所需参数及数据获取难点。
2024-03-05 physics.ins-det
Study of neutron response using time of flight technique in ISMRAN detector
本研究利用飞行时间技术测量ISMRAN探测器的快中子能量响应与俘获时间分布，所得结果与模拟吻合，可用于反应堆反中微子探测中的本底甄别。
2025-06-15 nucl-ex physics.ins-det
Characterization of plastic scintillator bars using fast neutrons from D-D and D-T reactions
我们报告的结果快中子响应塑料闪烁体（PS）条的氘-氘（D-D）和氘-氚（DT）反应使用Purnima中子发生器设施，BARC，孟买。这些测量在印度反应堆反中微子探测闪烁体矩阵（ISMRAN）的背景下是有用的，ISMRAN是一个10 × 10 PS棒阵列，用于通过反β衰变（IBD）信号测量反应堆反中微子。ISMRAN探测器是一个靠近反应堆堆芯（~ 13米）的地面实验，处理反应堆大厅内的活性快中子背景。对PS棒快中子响应的深入了解是抑制和区分快中子本底与IBD事件的必要前提。使用2.45 MeV的D-D和14.1 MeV的D-T聚变反应产生的单能中子束来表征这些棒中的能量响应。利用GEANT 4程序包对中子能量响应函数进行了模拟，并与实测数据进行了比较。对于这些反应，快中子在PS棒中的沉积能量的数据和模拟之间得到了合理的协议。在相邻的酒吧的能量沉积的比率是用来区分即时IBD，快中子和中子俘获级联伽马事件。
2021-11-04 nucl-ex physics.ins-det
Robust State Estimation from Partial Out-Core Measurements with Shallow Recurrent Decoder for Nuclear Reactors
本文提出采用 SHRED 架构，仅依靠三个堆芯外中子通量时序测量，重构熔盐快堆20个耦合场变量并量化不确定性，为反应堆数字孪生监测与控制提供低成本实时状态估计。
2024-09-19 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Evaluation of the response of plastic scintillator bars and measurement of neutron capture time in non-reactor environment for the ISMRAN experiment
我们提出了一个详细的研究探测器响应不同的放射性源和非反应堆环境背景的测量与印度闪烁矩阵反应堆反中微子（ISMRAN）探测器设置组成的9 $\times$ 10塑料闪烁棒（PSB）阵列在BARC，孟买。这些测量在ISMRAN探测器装置的背景下是有用的，该装置将用于通过逆β衰变（IBD）过程探测反应堆反中微子（${\bar{\ensuremathν}}_{e}$）并测量其能谱。基于GEANT4的蒙特卡罗（MC）模拟用于了解ISMRAN探测器的光传输，能量分辨率和能量非线性。一个详细的分析程序已被开发，以了解天然放射性，宇宙成因和宇宙μ子诱导的背景与ISMRAN探测器设置在非反应堆环境中，根据他们的能量沉积，酒吧击中以及拓扑事件选择标准的位置和时间触发事件。对于放置在ISMRAN阵列中心的放射性$γ$ +正电子源（如$\mathrm{{}^{22}Na}$），比较了数据和MC模拟的重建和能量分布以及击中棒数。利用一种新的快中子飞行时间测量技术，研究了ISMRAN阵列的快中子能量响应和俘获时间分布。观测到的特征中子俘获时间（$τ$）为68.29 $\pm$ 9.48 $μ$ s，与MC模拟得到的$\sim$ 65 $μ$ s符合得很好。这些实验测量结果将有助于区分相关和不相关的背景事件从反应堆大厅内的反应堆的ON和OFF条件下的真实IBD事件。
2022-08-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
An alternative observable to estimate keff in fast ADS
在本文中，我们研究了另一种方法来确定中子增殖因子keff在快次临界反应堆，根据可观察到的中子通量的“快"的组成部分（在这种情况下，我们的意思是中子与动能以上0.5 MeV）和整个通量在所有能量之间的比率计算。本研究背后的假设是，上述可观测值将仅对keff敏感，前提是考虑外围燃料棒（即远离亚临界系统中的中子源）并且keff足够高。事实上，我们的结果表明，对于keff> 0.7，LFR或GFR模型计算的比率结果显示出非常相似的趋势，可以很好地近似为直线，而钠反应堆则观察到不同的斜率。在我们看来，所获得的结果表明，这样的观察，适当的校准后，在考虑中的实际系统，可用于确定keff在所有的操作条件下，特别是对于亚临界系统与不同类型的中子源和不同值的束流。
2016-04-18 physics.ins-det
Temperature-Dependent Neutron Moderation Model Including Inelastic Scattering in Reactor Media
Odessa National Polytechnic University（敖德萨国立理工大学）；National Aviation University（国立航空航天大学）；Kyiv National University of Construction and Architecture（基辅国立建筑与建筑大学）
本文提出一种考虑 fissile 媒质温度和铀-238重核非弹性散射贡献的中子缓和数学模型，推导出中子非弹性散射定律的解析表达式，验证了模型在不同温度下的有效性。
2026-05-04 physics.ins-det
Fast neutron background characterization of the future Ricochet experiment at the ILL research nuclear reactor
未来的跳弹实验旨在通过提供对相干弹性中微子-核散射（CENS）过程的高精度测量来寻找电弱领域的新物理，测量范围可达100 eV以下的核反冲能量范围。该实验将在法国格勒诺布尔劳厄朗之万研究所（ILL）的58兆瓦研究核反应堆堆芯8.8米处部署一个公斤级低能阈值探测器阵列，该阵列将Ge和Zn靶晶体结合在一起。目前，Ricochet合作正在描述其未来实验场地的背景，以优化实验的屏蔽设计。最具威胁性的背景成分，这不能积极拒绝粒子识别，由keV级的中子引起的核反冲。这些初始快中子是由反应堆堆芯和周围的实验（反应生学）产生的，也是由宇宙射线在周围材料中产生的初级中子和μ介子诱导的中子产生的。本文介绍了利用对热中子、超热中子和快中子具有高灵敏度的$^3$ He正比计数器测量跳弹中子本底的方法。我们将这些测量结果与跳弹Geant 4模拟结果进行比较，以验证我们的反应成因和宇宙成因中子背景估计。最后，我们提出了我们估计的未来跳弹实验的中子背景和由此产生的CENS检测意义。
2022-08-02 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Insights into neutron transport in a new multipurpose nuclear reactor
Reator Multipropósito Brasileiro – RMB/CNEN（巴西多用途反应堆 - CNEN）；Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – IPEN/CNEN（能源与核研究研究所 - CNEN）
研究新多功能核反应堆中子传输，揭示中子慢化过程及波长变化特征。
2025-11-24 physics.ins-det
A reactor antineutrino detector based on hexagonal scintillator bars
本研究提出一种新概念的分段式反中微子探测器的基础上，六角形塑料闪烁棒探测核反应堆堆芯的反中微子。六角形闪烁体棒的选择是独创的，并且提供紧凑性。提出的探测器通过反β衰变（IBD）和延迟双符合探测反中微子。由于其分段结构，满足延迟符合条件的背景可以通过适当的事件选择切割来消除。以这种方式，主要焦点是确定适当的选择标准以精确标记真实的IBD事件。利用Geant 4工具包对该探测器进行了蒙特卡罗模拟，研究了IBD相互作用的特性。基于模拟数据建立了一组事件选择标准。发现在所应用的选择条件下，可以实现10%的检测效率。它还表明，快中子，构成地上探测的主要背景源，可以有效地消除这些选择标准。这项研究的动机是将这种紧凑型探测器安装在距离Akkuyu核电站很近的地方（<100米），该核电站预计将于2023年开始运行。
2019-12-05 physics.ins-det
Radiogenic neutron background in reactor neutrino experiments
本文报道了反中微子反β衰变反应探测中的一种新的关联背景。反中微子探测器外围材料（如光电倍增管的硼硅酸盐玻璃）中的自发裂变和$(α,n)$反应会产生快中子和瞬发伽马射线。如果从材料到探测器目标的屏蔽层不够厚，中子和伽马可能进入目标体积并模拟反中微子信号。本文重新讨论了B $(α,n)$ N和F $(α,n)$ Na反应产生的中子产额和能谱。一个基于Geant 4的模拟已经进行了使用一个简化的探测器几何本代反应堆中微子实验。估计了这些实验中的背景速率。如果不考虑这一背景，中微子混合角$\sin^22θ_{13}$的值将被低估。我们建议大亚湾、RENO、Double Bronze和JUNO仔细检查与目标接近且富含硼和氟的探测器材料的质量和放射性纯度水平。
2021-10-22 hep-ex physics.ins-det
Measurement of cosmic muon-induced neutron background with ISMRAN detector in a non-reactor environment
在非反应堆环境中测量ISMRAN探测器宇宙线μ子诱发的中子本底，通过实验与Geant4模拟对比，获得俘获时间和本底率，并外推实际屏蔽配置下的中子产额。
2025-03-23 nucl-ex physics.ins-det
Study on the shielding efficiency of water, HDPE, and boron-loaded HDPE for neutron background of plastic scintillator neutrino detector
School of Physics, Sun Yat-sen University（中山大学物理学院）；Institut Franco-Chinois de l'Énergie Nucléaire , Sun Yat-sen University（中法核能学院，中山大学）；School of Science, Sun Yat-sen University（中山大学科学学院）
针对浅层反应堆反中微子实验的宇宙线中子本底，测试了水、HDPE 和 40% 硼掺杂 HDPE 对快中子和热中子的屏蔽性能，30 cm 厚硼掺杂 HDPE 对两种中子的屏蔽效率均超过 95%。
2026-07-28 hep-ex physics.ins-det
Corrections on energy spectrum and scatterings for fast neutron radiography at NECTAR facility
中子能谱和散射中子引起的畸变是快中子照相中的主要问题，应加以考虑以提高图像质量。本文重点介绍了在德国慕尼黑工业大学（TUM）研究堆FRM-II的NECTAR装置上进行的快中子照相的图像失真和偏差的消除。分析并建立了NECTAR能谱，修正了中子能谱的影响，并利用蒙特卡罗程序MCNPX模拟的点散射函数（PScF）评价了目标散射效应，提高了图像质量。良好的分析结果证明了上述两种修正方法的有效性。
2013-06-09 physics.ins-det
Towards a first measurement of the free neutron bound beta decay detecting hydrogen atoms at a throughgoing beamtube in a high flux reactor
除了常见的中子$n\rightarrow p e^-\overline{ν_e}$的三体衰变之外，还应该存在一个有效的2体子集，其中电子和质子形成具有良好定义的总动量、总自旋和磁量子数的氢束缚态。这个束缚系统的原子光谱分析可以揭示潜在的弱相互作用的细节，因为它反映了所有出射粒子的螺旋度分布。因此，它携带的信息是独一无二的，而解开这些信息的实验类似于60多年前进行的戈德哈伯实验。所提出的实验将搜索具有326 eV动能的单能亚稳态BoBH原子，其产生于高通量反应堆的贯穿束管的中心（例如，在PIK反应堆，Gatchina）。虽然需要完整的光谱信息来揭示新的物理学，但我们的首要目标是证明这种衰变的发生并了解背景。检测的关键是识别在许多氢原子的环境中以约1 $\rm{s}^{-1}$的速率出现的氢原子的单色线，然而具有约室温的热分布。本文讨论了速度（能量）滤波的两种情况。第一种是建立在一个纯电动斩波器系统上的，在这个系统中，亚稳态的氢原子被淬灭到它们的基态，因此大部分保持在不可检测的状态。该斩波器系统采用快速可切换的Bradbury Nielsen门。第二种方法利用了一个强烈的能量依赖的电荷交换过程，亚稳态氢拿起一个电子，同时穿越充满氩气的气体电池，把它变成可操纵的带电氢。氢气的最终检测通过多通道板（MCP）检测器进行。
2019-10-10 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
