Total kinetic energy and mass yields from the fast neutron-induced fission of $^{239}$Pu
裂变中释放的总动能(TKE)是一个重要的观测值,占裂变释放能量的80%以上(E $_{f}$ $\approx$ 200 MeV)。虽然先前测量了高达50 MeV入射中子能量(E $_{n}$)的$^{239}$ Pu(n,f)反应中的TKE释放,但在E $_{n}$的最高值下,TKE释放中存在令人困惑的特征。从E $_{n}$ = 30到50 MeV,TKE释放有明显的平坦化,与从E $_{n}$ = 0.5到30 MeV观察到的明显降低的TKE不一致。为了验证和澄清这一趋势,在较高的E $_n$值下进行TKE测量。我们目前的绝对测量TKE释放在$^{239}$钚(n,f)从E $_{n}$ = 2.4至100兆电子伏。我们使用硅PIN探测器来测量碎片能量,并使用2E方法推导出质量产额曲线。我们还讨论了裂变的不对称性和裂变碎片的近似质量与畸变的关系。
2020-10-15 nucl-ex
Microscopic phase-space exploration modeling of $^{258}$Fm spontaneous fission
我们证明了在$^{258}$ Fm自发裂变后的原子核总动能(TKE)可以很好地通过对原子核通过裂变势垒后所探索的量子集体相空间的简单假设来再现。假设能量守恒和相空间探索根据随机平均场方法,生成一组初始密度。每个密度,然后演变的时间使用核的时间依赖的密度泛函理论。这种方法超越了平均场,允许自发对称性破缺以及更广泛的动力学相空间探索,导致集体空间中更大的波动。计算了总的动能和质量分布。裂变过程中的新信息:裂变时间的波动,TKE和子核的集体变形之间的强相关性,以及前和后裂变粒子发射,得到。
2017-03-21 nucl-ex nucl-th
Mass distributions for induced fission of different Hg isotopes
用改进的裂点模型计算了质量为180-196的不同Hg同位素的诱发裂变质量分布。随着裂变Hg同位素质量数的增加,质量分布的形状从不对称到对称的急剧变化,并提出了实验验证这一预测的反应。本文解释了在最近的~(180)Hg裂变实验中所观察到的裂变碎片质量分布的不对称性。计算得到的裂变碎片的质量分布和平均总动能与实验数据符合得很好。
2011-12-13 nucl-ex nucl-th
Effects of Neutron Emission on Fragment Mass and Kinetic Energy Distribution from Thermal Neutron-Induced Fission of $^{235}U$
用蒙特卡罗模拟研究了235 U热中子裂变核碎片的质量和动能分布。除了再现在m = 109附近的最终碎片质量数处的动能的标准偏差的显著加宽之外,我们的模拟还产生了在m = 125附近的第二加宽。这些结果与Belhafaf等人的实验数据和其他关于质量产额的结果符合得很好。我们得出结论,所获得的结果是中子发射的特性,在初级碎片动能和质量产额曲线的急剧变化的后果。我们表明,由于中子发射是危险的,使任何结论的初级数量分布的碎片从实验结果的最终数量分布。
2007-11-06 nucl-ex physics.comp-ph
Total kinetic energy release in the fast neutron-induced fission of $^{235}$U
我们用Si PIN二极管阵列探测器测量了$E_{n}$ =2-100 MeV的$^{235}$ U(n,f)反应的总动能(TKE)释放。中子的能量是由飞行时间测量使用的白谱中子束在LANSCE设施。为了对TKE测量进行基准测试,还使用来自俄勒冈州立大学TRIGA反应堆的热中子束测量了$^{235}$ U(n $_{th}$,f)的TKE释放,给出了与已知值非常一致的预中子发射$E^*_{TKE}=170.7\pm0.4$ MeV。因此,我们的测量是绝对测量。当$E_{n}$ =2-100 MeV时,$^{235}$ U(n,f)中的TKE从169 MeV非线性地减小到161 MeV.质量分布和TKE的多模态裂变分析表明,TKE随中子能量增加而减小的起源是不对称裂变淡出的结果,与对称裂变相比,这与更高的TKE有关。对于给定的质量,与超长,标准I和标准II模式相关的平均TKE与中子能量无关。TKE分布的宽度在$E_{n}$ =20-100 MeV范围内是恒定的,因此不依赖于激发能。
2017-08-23 nucl-ex
Fission Fragments Mass Yields of Actinide Nuclei
一个新的,快速收敛的傅立叶球体参数化的发展来描述的形状的裂变核:它的伸长,非轴性和左右不对称性和颈部的形成。在宏微观模型下计算了偶偶锕系核的4D势能面。在这种PES上产生的朗之万轨道允许获得裂变碎片的质量和动能产额。还讨论了裂变组态处的电荷平衡和裂变后的中子发射。
2022-10-18 nucl-ex nucl-th
Extension of the Hauser-Feshbach Fission Fragment Decay Model to Multi-Chance Fission
计算裂变碎片统计衰变的Hauser-Feshbach裂变碎片衰变模型$\mathtt{HF^3D}$已扩展到包括多机会裂变,中子入射能量高达20 MeV。确定性衰变以裂变前的量--裂变概率和引起裂变的平均能量--和裂变后的量--作为输入,产生质量、电荷、总动能、自旋和宇称。从这些裂变碎片的初始条件下,通过即时和延迟粒子发射的完全衰变,允许即时中子和$γ$属性的计算,如多重性和能量分布,独立和累积的裂变产额,和延迟中子观测。在这项工作中,我们描述了多机会裂变到$\mathtt{HF^3D}$模型的实施,并显示了一个例子,即时和延迟量超过第一次机会裂变,使用的例子,中子诱导裂变$^{235}$ U。这种扩展代表了在一致地模拟裂变系统中的瞬发和延迟粒子发射方面的重大进展。
2020-10-26 nucl-ex nucl-th
The Excitation Energy Dependence of the Total Kinetic Energy Release in 235U(n,f)
对于E $_{n}$ = 3.2至50 MeV的中子能量,测量了$^{235}$ U的中子诱发裂变中的总动能释放(使用来自LANSCE的白谱中子)。在这个能量范围内,平均后中子总动能释放从167.4 $\pm$ 0.7下降到162.1 $\pm$ 0.8 MeV,在第二次机会裂变阈值附近表现出局部下降。TKE与E $_{n}$的值和斜率与以前的测量结果一致,但与系统学不一致(在幅度上)。的TKE分布的方差大于预期的,除了结构附近的第二次机会裂变阈值,是不变的中子能量范围从11到50兆电子伏。我们还报道了裂变总激发能TXE与中子能量的关系。
2014-03-18 nucl-ex
The fast neutron induced fission of $^{240}$Pu and $^{242}$Pu
本文报道了$^{240}$ Pu和$^{242}$ Pu快中子诱发裂变中TKE释放的测量结果。的结果进行了比较,全球环境基金模型,CGMF模型,模型的杰尼索夫和Sedykh以及以前的实验工作,这些反应的预测。我们的TKE释放的绝对测量值与Nethaway \textit{et al.}以前测量的14.8 MeV中子与$^{240}$ Pu \cite{Nethaway}的相互作用以及Winkelmann和Aumann以前测量的15 MeV中子与$^{242}$ Pu \cite{Winkelmann}的相互作用非常一致。测得的TKE值的一般趋势与唯象模型一致,但TKE分布的方差显着小于各种模型的预测。平均后中子发射TKE释放随着中子能量的增加而非线性地减小,并且可以表示为TKE(MeV)= 175.8 $\pm$ 0.3 -(2.对于$^{240}$ Pu,4 $\pm$ 0.8)log $_{10}$ E $_n$ -(1.4 $\pm$ 0.4)log $_{10}$ E $_{n}^2$和对于$^{242}$ Pu,TKE(MeV)= 177.1 $\pm$ 0.3 -(1.2 $\pm$ 0.9)log $_{10}$ E $_n$ -(1.8 $\pm$ 0.5)log $_{10}$ E $_{n}^2$
2022-04-29 nucl-ex nucl-th
Calculation of Fission Fragment Yields for thermal neutron reaction of $^{239}$Pu
本文开发了基于CCONE程序的裂变碎片产额计算系统,可同时比较多种裂变观测量与实验数据,并计算了热中子诱发$^{239}$Pu裂变的瞬发中子、衰变热和缓发中子。
2024-01-15 nucl-ex nucl-th
The most compact scission configuration of fragments from low energy fission of U 234 and U 236
Signarbieux等人用飞行时间技术测量了U 234和U 236低能裂变碎片的最大动能值与初始质量的关系。通过对裂变构型的计算,可以得出:对于这两个裂变系统,对应于碎裂的总动能最大值与初始质量之间的关系是一致的(Mo 104,Sn 130))和(Mo 106,Sn 130)的能量相等,它们的断裂构型由一个球形重碎片和一个长形轻碎片组成,两者都处于基态。
2008-12-09 nucl-ex
Development of radioactive beams at ALTO: Part 2. Influence of the UCx target microstructure on the release properties of fission products
产生强放射性核束,特别是由短寿命同位素组成的那些需要控制释放效率。在相关论文(第1部分)中,对14个样品进行了11种元素的释放分数的测量,这些样品通过各种理化分析进行了表征。一个多变量的统计方法,使用主成分分析,进行突出的微观结构上的释放性能的影响。裂变产物释放最好的样品由小尺寸的颗粒和聚集体组成,并显示出分布在小直径孔隙上的高孔隙率。它们是通过将磨碎的二氧化铀和碳纳米管粉末混合,得到具有多孔纳米结构的均匀碳化铀样品而获得的。使用FLUKA代码进行了在线ALTO条件下的建模,以比较优化和常规靶释放的产率。
2019-11-04 nucl-ex physics.app-ph physics.ins-det
Correlations of neutron multiplicity and gamma multiplicity with fragment mass and total kinetic energy in spontaneous fission of 252Cf
本文用Mg/ν和Mg(ν)的形式研究了~(252)Cf自发裂变中子多重数ν和γ射线多重数Mg的关联与碎片质量A ~* 和总动能TKE的关系。我们第一次证明了Mg和ν对于重碎片质量具有复杂的相关性,而对于轻碎片质量和近对称质量分裂,Mg(ν)具有正相关性。Mg/ν比在中子幻数N = 50时表现出强烈的壳效应,在Z = 50和N = 82时接近双幻数壳封闭。γ射线多重数Mg在TKE = 165-170 MeV时最大。在170 MeV以上,Mg(TKE)近似为线性,而在较低的TKE下,它明显偏离线性关系。平均中子和γ射线多重性之间的相关性可以部分地由模型计算再现。
2015-11-29 nucl-ex
Pair breaking and Coulomb effects in cold fission from thermal neutron induced fission of U 233, U 235 and Pu 239
本文用核子对破缺和互补碎片间库仑作用能(库仑效应)解释了U 233、U 235和Pu 239热中子裂变冷区的质量和动能分布。为了避免中子发射的侵蚀后果,人们研究了冷裂变区域,对应于接近反应最大可用能量(Q)的总动能(TE)。与预期相反,在冷裂变中没有观察到质量数分布的高奇偶效应。然而,测量值是兼容的质子或中子数分布的更高的奇偶效应,分别。此外,在冷裂变中,最小总激发能(X)与库仑能量过剩有关,库仑能量过剩定义为C(在裂变组态中取为球形的互补碎片之间的静电相互作用能)与Q之差。这些库仑效应随着电荷碎裂的不对称性而增加。总之,冷裂变的实验数据表明,裂变组态探索了裂变可用能量所允许的所有可能性。
2013-04-30 nucl-ex
Coulomb effects in cold fission from reactions 233U(nth,f) and 235U(nth,f)
冷裂变中的库仑效应假说以前被用来解释反应233 U(nth,f)、235 U(nth,f)和239 Pu(nth,f)中最大总动能随碎片质量变化的曲线的波动,而在冷碎裂中观察到的更不对称的电荷分裂的倾向证实了这一假说。对~(233)U(nth,f)和~(235)U(nth,f)反应的实验结果表明,对于Q值相近的两个等压碎裂反应,碎片的动能值越大,电荷分裂越不对称的可能性越大。
2013-10-03 nucl-ex
Impact of UC2, UC, UBC and UB2 target compositions on the release of fission products
本研究测量四种铀基靶材对11种元素的释放特性,明确晶体填充率、元素尺寸及物化性质的影响,并用主成分分析关联裂变产物性质与释放行为,实现离线实验难测元素的释放特性预测。
2025-03-20 cond-mat.mtrl-sci nucl-ex
Fission studies with 140 MeV $\bmα$-Particles
测量了140 MeV的$α$ -粒子对$^{\rm nat}$ Ag、$^{139}$ La、$^{165}$ Ho和$^{197}$ Au靶引起的二裂变。测量的量是总动能、碎片质量和裂变截面。并与其他资料和系统学资料进行了比较。在$Z^2/A=24$附近观察到裂变几率的最小值。
2009-07-23 nucl-ex
Mass Yields of Fission Fragment of Pt to Ra Isotopes
一个有效的傅立叶核形状参数化,它很好地描述了最相关的自由度的方式裂变被用来构建一个三维集体模型。基于Lublin-Strasbourg Drop(LSD)宏观能和Yukawa折叠单粒子势,在宏观-微观方法中计算了势能面.用唯象惯性参数描述裂变系统的动力学性质。裂变碎片质量产额是通过使用基本哈密顿量的近似解获得的。预测的质量碎裂为偶数-偶数铂Ra同位素与现有的实验数据进行了比较。当引入依赖于颈部半径的颈部断裂概率时,它们的主要特征被很好地再现。
2020-01-23 nucl-ex nucl-th
Coulomb effects in isobaric cold fission from reactions 233U(nth,f), 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 252Cf(sf)
库仑效应假说,以前用来解释波动的最大总动能曲线作为轻碎片质量的函数在反应233 U(nth,f),235 U(nth,f)和239 Pu(nth,f),被证实在高动能和低激发能窗口,分别.反应233 U(nth,f)、235 U(nth,f)、239 Pu(nth,f)和252 Cf(sf)的数据表明,在两个Q值相近的等压碎裂反应中,电荷分裂越不对称,总动能值越高。此外,在具有不同Q值的等压电荷分裂中,在低激发能窗口中观察到类似的不对称碎裂偏好。
2014-03-15 nucl-ex
Characterization of the scission point from fission-fragment velocities
用VAMOS谱仪测量了激发能分别为9 MeV和45 MeV的240 Pu和250 Cf转移裂变和聚变裂变碎片的同位素产额分布和运动学性质。识别裂变碎片的运动学性质允许导出断裂配置的性质,例如碎片之间的距离、总动能、中子多重性、总激发能,以及第一次在碎片出现期间的质子和中子数共享。断裂点的这些性质作为碎片原子序数的函数进行了研究。这些观测值之间的相关性,收集在一个单一的实验和两个不同的裂变系统在不同的激发能,裂变过程的理解和建模提供了宝贵的信息。
2015-07-15 nucl-ex nucl-th
Distinguishing fission-like events from deep-inelastic collisions
本文提出两个函数以区分类裂变事件与准弹性散射及深部非弹性碰撞,利用Skyrme能量密度泛函和量子分子动力学模拟,发现捕获与接触截面比率随捕获口袋深度增加而增加。
2024-03-15 nucl-ex nucl-th
Microscopic analysis of induced nuclear fission dynamics
利用含时生成坐标方法(TDGCM)和含时核密度泛函理论(TDDFT)相结合的微观框架,研究了低能诱导裂变的动力学.虽然前者提出了一个完全量子力学的方法,将整个裂变过程描述为集体自由度的绝热演化,但后者通过将核子独立地传播到裂变和超越裂变来模拟裂变最后阶段的耗散动力学。结合这两种方法,基于相同的核能密度泛函和对相互作用,我们对$^{240}$ Pu诱导裂变的电荷分布、产额和总动能进行了计算.对于鞍-裂相,沿形变能面上的外裂变势垒外的等能曲线选择一组TDDFT演化的初始点,并使用TDGCM计算集体波函数在不同时间到达这些点的概率。用这两种方法计算了裂变观测值,并与现有数据进行了比较。讨论了引入量子涨落(TDGCM)和单体耗散机制(TDDFT)的相对优点。
2022-04-20 nucl-ex nucl-th
Coulomb and even-odd effects in cold and super-asymmetric fragmentation for thermal neutron induced fission of 235U
用库仑效应假说解释了热中子诱发235 U裂变的最大总动能随碎片质量和电荷变化的奇偶效应。假设球形碎片在断裂时,碎片之间的库仑相互作用能(C_sph)高于Q值,即可用能量。因此,在断裂时碎片必须变形,使得库仑相互作用能不超过Q值。最大总动能中的奇偶效应分别作为电荷和质量的函数,低于Q的奇偶效应,这一事实与奇数质量碎片比奇偶碎片更软的假设是一致的。用库仑效应假说解释了超非对称碎裂中电荷分布的奇偶效应。由于C_sph和Q之间的差异随着不对称性而增加,因此发生破碎需要更高的总变形能。碎片的变形能越高,则意味着核子对断裂的自由能越低。这就解释了为什么在非对称碎裂区,质子数和中子数分布的奇偶效应随非对称性的增加而增强。基于类似的推理,提出了对称碎裂中相对较高的奇偶效应的预测。
2015-03-23 nucl-ex nucl-th
Fourier-over-Spheroid shape parametrization applied to nuclear fission dynamics
本文提出傅里叶椭球形状参数化方法,结合宏观-微观模型与多维Langevin方程模拟重核裂变,可预测碎片质量、电荷、动能及中子多重数等可观测量及其关联,并用于研究Fm同位素链裂变模式转变。
2023-03-05 nucl-ex nucl-th
First observation of the competing fission modes in the neutron-deficient sub-lead region
由测量的碎片速度导出了受激复合核$^{178}$ Pt裂变碎片的质量分布。$^{178}$ Pt核是在日本原子能机构串联设施中以155、170和180 MeV的束流能量在完全聚变反应$^{36}$ Ar + $^{142}$ Nd中产生的。这些数据表明,与较高和较低的总动能的碎片,分别质量不对称和质量对称的裂变模式的混合物。测得的碎片产率主要由不对称质量分裂决定,其中对称模式在$\approx1/3$水平上做出贡献。这是第一次观察到的多峰裂变在次铅区。最可能的实验碎片质量分裂的不对称模式,$A_{L}/A_{H}\approx 79/99$,很好地再现核密度泛函理论使用UNEDF 1-HFB和D1 S势。理论上,对称模式与非常细长的裂变碎片相关,这与观察到的总动能/碎片质量相关性一致。
2018-12-21 nucl-ex
A 4-dimensional Langevin approach to low-energy nuclear fission of $^{236}$U
我们发展了一个四维Langevin模型,该模型可以独立地处理每个碎片的形变,并将其应用于236 U的低能裂变反应n+ $^{235}$ U的复合体系。采用变形双中心Woods-Saxon(TCWS)势和Nilsson型势,并根据Strutinsky方法和BCS配对进行微观能量修正,计算了势能.输运系数由宏观公式计算。结果表明,轻碎片和重碎片的变形行为不同,显示出与单个碎片$ν$的中子多重性相似的结构(A)。此外,测量的总动能TKE(A)和它的标准偏差是相当好地再现的四维Langevin模型的基础上的TCWS势和裂变碎片的质量分布。所开发的模型允许多参数相关分析,例如,三个关键的裂变观测,质量,TKE和中子多重性,这应该是必不可少的,以阐明几个长期存在的裂变问题,如共享的激发能之间的碎片。
2017-12-15 nucl-ex nucl-th
Nuclear charge distribution in the spontaneous fission of 252Cf
使用由典型栅网电离室和dE-E粒子望远镜组成的独特类型的探测器装置对252 Cf中碎片的电荷分布进行了测量。研究发现,碎片质量对电荷分布平均宽度的依赖性呈现出系统性的减小趋势,且具有明显的奇偶效应。由于高激发能时大量的中子发射和低激发能时的冷碎裂,电荷分布宽度随动能的变化呈近似V型曲线。对于平均核电荷相对于不变电荷分布的偏差ΔZ作为原始碎片质量数A* 的函数的行为,对于非对称裂变产物ΔZ为负值,而当接近质量对称时ΔZ变为正值。对于给定的初始质量数A ~*,最可几电荷的能量依赖性随动能的增大而增大。平均核电荷与初始质量数之间的相关关系是线性函数。导出了质子和中子的奇偶效应与轻碎片动能的关系。
2015-11-29 nucl-ex
$^{178}$Hg and asymmetric fission of neutron-deficient pre-actinides
低激发能下的裂变是研究原子核结构对核动力学影响的理想场所。虽然在新生碎片的结构效应的重要性是公认的(反)锕系元素区域,在几个缺中子的前锕系元素的不对称裂变的观察可以解释各种机制。为了加深我们对这一难题的了解,在卡昂的GANIL设施实施了一种基于逆运动学和VAMOS++重离子谱仪增强版的创新方法。$^{54}$ Fe和$^{124}$ Hg融合诱导$^{178}$ Hg裂解。VAMOS++配备了一个新的SEcond探测臂,同时探测到了这两个碎片,首次在前锕系区获得了前中子质量和总动能分布,并同时对一个裂变碎片进行了同位素鉴定。目前的工作描述了实验方法,并讨论了前中子的可观测的背景下,一个扩展的不对称裂变岛位于西南$^{208}铅。与不同的模型进行比较,展示了这个“新的”不对称裂变岛的重要性,详细说明裂变的驱动效应。
2022-11-03 nucl-ex nucl-th
Prompt Fission Neutrons in the $^{239}$Pu($n,f$) Reaction
在洛斯阿拉莫斯中子科学中心的武器中子研究设施(WNR)测量了入射中子能量从$0.7$到$700\,$ MeV的$^{239}$ Pu($n,f$)的瞬发裂变中子谱。一个新设计的高效裂变室被耦合到高度分段的Chi-Nu阵列,以探测裂变事件中发射的中子。利用双飞行时间技术计算了入射中子能量和出射中子能量。对$^{252}$ Cf的瞬发裂变中子能谱进行了测量,测量了低至$200\,$ keV和高至约$12\,$ MeV的所有入射中子能量的瞬发裂变中子能谱(PFNS),其典型不确定度远低于$2\%$,高至约$10\,$ MeV的出射中子能量。PFNS的总体趋势在JAPAN 3.3和ENDF-B PDMATHAMV.0评价中得到了很好的再现。然而,观察到的光谱的低能量部分,其中评估高估了发射的中子的数量不一致。中子多重性和平均动能作为入射中子能量的函数的实验获得的报告不确定度低于$0.4\%$。中子多重性不同意$6\,$ MeV以上的一些旧的数据集,表明需要使用高效的裂变探测器,这不会使数据产生偏差。测得的平均动能与最新数据一致。评估公平地再现了趋势,但未能再现其不确定性范围内的实验值。
2019-10-21 nucl-ex
Prompt Fission Neutron Spectra of 233U(n,F)
研究233U(n,F)的提示裂变中子谱,分析其与235U(n,F)和239Pu(n,F)的对比,揭示裂变能分配及中子谱特性。
2026-03-05 nucl-ex nucl-th
Prompt fission neutron spectra of 240Pu(n, F)
本研究通过联合分析多种锕系核的裂变数据,预测了20 MeV以下240Pu(n, F)的瞬发裂变中子谱特征及相关参数,明确了其与其他核素谱形的软硬关系和裂变前中子的贡献特点。
2024-05-21 nucl-ex nucl-th
Understanding fission fragment mass distributions in a modified shape of random neck rupture model
在Brosa等人提出的随机颈破裂模型(RNRM)的框架下,研究了在复合核裂变度较宽范围内对称裂变的裂变碎片质量分布的变化。等,在RNRM模型中利用crel=1生成裂变核的形状,这导致裂变核的形状平滑且连续。RNRM模型的这种修改后的形状已被用来分析27个系统的对称质量分布的质量方差的实验数据,从而了解裂变度0.7-0.95的宽区域内的裂变形状动力学。颈部半径是RNRM模型的一个重要参数,这已被改变,以适应实验质量方差数据。通过表面能系数γo研究了作为裂变性和核势函数的颈半径的系统学。进一步研究了裂变碎片的平均总动能<TKE>随裂变度和γ 0参数的变化。据观察,颈部半径,适合实验观察到的质量分布的方差分为两组,这两组相关的两组实验观察到的<TKE>s。得到了这两组裂变系统颈半径的经验公式。使用颈半径的经验公式可以合理地预测这些系统的质量方差,并且表明这些经验颈半径比从瑞利准则开始的估计更好。16页,7图
2020-04-16 nucl-ex nucl-th
Monte Carlo algorithm for calculating pre-neutron fragment mass and kinetic energy distributions from measurements using the 2E Technique for reaction 235U(nth, f)
该研究提出一种蒙特卡罗算法,基于2E技术测量数据,计算热中子诱发铀-235裂变的前中子碎片质量与能量分布,并推断瞬发中子平均多重性曲线。
2024-01-08 nucl-ex physics.ins-det
Simulation of the 2E Technique on neutron multiplicity measurement as a function of fragment mass in spontaneous fission of 252Cf
本文通过蒙特卡罗模拟2E技术,研究252Cf自发裂变中平均瞬发中子多重性随预中子质量的变化,发现模拟曲线与理论曲线在峰值位置和特定质量区域存在系统性偏差,并归因于2E技术中临时质量与预中子质量关系的不准确性。
2023-08-08 nucl-ex nucl-th
Correlated Prompt Fission Data in Transport Simulations
通过对瞬发裂变中子和$γ$ -射线的观测、模拟和理论理解,可以推断出裂变过程的详细信息。除了简单的平均量,研究即时数据中的分布和相关性,例如,依赖于多重性的中子和\gray ~谱、发射粒子的角分布、$n$- $n$、$n$ - $γ$和$γ$ - $γ$ ~相关性可以对裂变模型和参数施加严格的约束,否则这些模型和参数将被自由地单独调谐以表示各个裂变可观测值。FREYA~和CGMF~程序是为了跟踪裂变后产生的初始激发裂变碎片的瞬发中子和$γ$ -射线的顺序发射而开发的。这两个程序都采用蒙特卡罗技术,对初始裂变碎片的质量、电荷和动能进行采样,并对衰变各阶段中子和$γ$ ~发射的概率进行采样。这种方法自然导致使用简单但强大的统计技术来推断许多可观测量和模型参数之间的分布和相关性。模型计算与实验数据的比较为检验各种核物理模型提供了一个丰富的舞台,如与丰中子核的原子核结构和能级密度有关的模型,偶极和四极跃迁的$γ$射线强度函数,分裂附近两个新生碎片之间激发能的分配机制,除了从基础物理学的角度来看显然令人感兴趣之外,这些研究对于满足各种核应用的数据需求也很重要。(See全文摘要)。
2018-02-02 nucl-ex nucl-th
Measurement of fragment-correlated $γ$-ray emission from $^{252}$Cf(sf)
利用电离室与trans-stilbene闪烁体符合测量252Cf自发裂变,研究碎片关联瞬发γ射线产额,发现总γ多重数在高激发能下饱和、轻重碎片γ产额存在弱或反相关,并观察到质量与TKE依赖的γ各向异性,揭示复杂角动量生成模式及裂变通道对形变和动力学的影响。
2024-02-26 nucl-ex
Measurement of a complete set of nuclides, cross-sections and kinetic energies in spallation of 238U 1A GeV with protons
利用GSI的FRAGMENT分离器对1AGeV ~(238)U射弹辐照液氢靶产生的溅射残留物和裂变碎片进行了磁选择研究,包括射线追迹、能量损失和飞行时间技术。对已识别碎片的动量谱进行了分析,可以将蒸发残留物和裂变碎片分开。对于1385个核素,测量了3个数量级的产生截面,平均精度为15%,U-静止坐标系中的速度和动能。在反应中发现了从铀到氮的所有元素,每种元素都有大量的同位素。
2004-06-28 nucl-ex
Reaction 48Ca+208Pb: the capture-fission cross-sections and the mass-energy distributions of fragments above and deep below the Coulomb barrier
用双臂飞行时间谱仪CORSET测量了~(48)Ca +~(208)Pb反应中~(48)Ca射弹在206-242 MeV能量范围内的俘获裂变截面和反应产物在211-242 MeV能量范围内的质能分布。热裂变碎片的MED由两部分组成。一个是经典聚变-裂变的成分,与256 No复合核的对称裂变有关。另一个组成部分,表现为“肩”,与准裂变过程有关,可以命名为“准裂变肩”。这些准裂变肩包含质量为60-90 a.m.u.的轻碎片。属于肩的碎片的总动能(TKE)高于经典聚变-裂变过程的预期值。我们得出的结论是,在准裂变中,Z=28和N=50的球壳起着很大的作用。还表明,碎片的MED的性质在形式上与两种独立裂变模式的众所周知的假设一致;在这种情况下,模式是正常的聚变-裂变和准裂变过程。在重碎片M = 130-135和TKE = 233 MeV的质量范围内,在低激发能下发现了经典裂变的高能超短模式;然而,与这种模式相关的产额很小。
2003-09-29 nucl-ex
Energy dependence of the prompt $γ$-ray emission from the $(d,p)$-induced fission of $^{234}\mathrm{U}^{*}$ and $^{240}\mathrm{Pu}^{*}$
瞬发裂变$γ$ --在这项工作中,我们提出了即时$γ$ -射线的裂变发射特性,第一次作为裂变系统的核激发能的函数。发射的$γ$射线谱进行了测量,并$γ$射线多重性和平均和总$γ$能量每次裂变被确定为$^{233}$ U(d,pf)反应的激发能在4.8和10 MeV之间,和为$^{239}$ Pu(d,pf)反应在4.5和9 MeV之间。的光谱特性显示没有显着的变化作为裂变势垒以上的激发能量的函数,尽管一个额外的$\sim$ 5兆电子伏的能量是潜在的$γ$衰变的激发碎片。测量结果进行了比较,模型计算与裂变模型代码GEF的提示$γ$射线发射。与以前获得的热中子诱发裂变的结果进行了进一步的比较,以表征使用替代(d,p)反应所产生的可能的差异。
2017-07-06 nucl-ex
Instrumentation for correlated prompt $n$-$γ$ emission studies in coincidence with fission fragments
最近的理论和实验结果引起了人们对裂变碎片角动量问题的新的兴趣和关注。对中子和$γ$射线与裂变碎片的测量仍然是裂变物理探索中最有价值的工具。为了实现这些科学目标,我们开发了一个系统,该系统结合了最先进的裂变碎片探测器和$n$ - $γ$辐射探测器。在美国阿贡国家实验室设计并建造了一个新的双Frisch栅电离室,用于一个自发裂变源和一个由40个\textit{trans} -二苯乙烯有机闪烁器(FS-3)组成的阵列。我们在这项工作中提出的新的电离室设计旨在最大限度地减少室壁中的粒子衰减,并提供了一个紧凑的装置,可以适合现有的实验系统。电离室能够测量裂变碎片质量和动能,而FS-3提供中子和伽马射线多重性和光谱。这两个检测器组件的细节,以及第一次实验结果,这种设置。计划事件的事件分析和未来的实验进行了简要讨论。
2022-10-30 nucl-ex physics.ins-det
Angular anisotropy in prefission neutron spectra and PFNS of $^{240}$Pu$(n,F)$
本研究预测$^{240}$Pu(n,F)的瞬发裂变中子谱存在角各向异性,分析了其与裂变前中子发射机制的关联,验证了90度发射角下的谱与实验数据的一致性,明确了角各向异性的相关影响因素。
2024-12-10 nucl-ex nucl-th
Postfission properties of uranium isotopes: A hybrid method with Langevin dynamics and the Hauser-Feshbach statistical model
本研究提出结合 Langevin 动力学与 Hauser-Feshbach 统计模型的混合方法,成功再现铀同位素裂变实验数据,并预测了富中子铀同位素的裂变及中子发射特性。
2023-11-24 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Discriminating Uranium Isotopes Based on Fission Signatures Induced by Delayed Neutrons
利用主动探询(AI)诱导缓发中子发射是一种成熟的特殊核材料(SNM)表征技术。缓发中子具有同位素特征的光谱和时间特征,这为同位素鉴定提供了基础。然而,在含有可观的裂变物质的散装材料中(例如,对于高浓缩铀(HEU)等(例如$^{235}$ U或$^{233}$ U)级分,缓发中子具有诱发额外裂变的高概率。因此,整个缓发中子特征由两个不同的部分组成:“初级”缓发中子(由裂变碎片直接发射)和“次级瞬发”裂变中子,后者由初级缓发中子诱发裂变产生。这些瞬发产物与“初级”缓发中子的不同之处在于它们的能谱和存在由母裂变事件释放的符合辐射。缓发裂变瞬发产物的存在和相对数量取决于缓发中子能量范围内材料的横截面,这在同位素之间可能有很大差异,从而为同位素区分提供了一种可利用的手段。在这项工作中,我们展示了两个实验方法区分$^{235}$ U和$^{238}$ U同位素的测量延迟中子诱发裂变产物的基础上。首先,通过使用反冲有机液体稀释器和定制捕获门控复合探测器的热化谱探测来自延迟裂变的高能瞬发中子,区分高浓缩铀和贫铀物体。其次,一致的辐射测量被用作歧视的基础上,通过比较的总率和时间演变的裂变事件时,缓发中子。
2020-06-01 nucl-ex physics.ins-det
Properties of correlated fission fragments from neutron induced fission of Np-237 at incident neutron energies between 200 keV and 100 MeV
利用双Frisch栅电离室(TFGIC)和薄背$^{237}$ Np靶测量了$^{237}$ Np的中子诱发裂变。这些测量是在洛斯阿拉莫斯中子科学中心-武器中子研究(LANSCE-WNR)设施进行的,该设施提供能量范围从100 keV到100 MeV的准直中子束。使用双能($2E$)方法对数据进行了分析,并对裂变中子和脉冲高度缺陷进行了质量相关修正。前和后中子蒸发平均总动能($\langle TKE\rangle$)值的能量范围$0.20 \le E_n \le 100.0$兆电子伏的54个入射中子能量的报告,并与现有的数据和评价。前和后中子蒸发质量产率提取的半高全宽(FWHM)分辨率为4u,并与现有的数据和评价。本$\langle TKE\rangle$和质量产额数据同意与以前的结果,也与统计模型的$^{237}$ Np $(n,f)$在入射中子能量之间的$E_n = 0.2 - 20.0$兆电子伏。在$E_n = 20.0$ MeV以上,观察到$\langle TKE\rangle$数据变平(相对于GEF模型的预测)。然而,这种差异的解释是不清楚的,因为分析方法忽略了在高能量下的不完全动量转移,以及预平衡预裂变现象可能对在如此高的入射中子能量下的测量产生重大影响。
2022-01-09 nucl-ex
Stopping power of fission fragments in thin Mylar and nickel foils
重离子在薄聚酯薄膜和镍箔中的能量损失是使用来自$^{239}Pu(n_{th},f)$的裂变碎片精确测量的,质量和能量由ILL的Lohengrin分离器分离。放置在Lohengrin分离器焦平面上的检测装置能够精确测量通过样品后所选碎片的动能差。从这些数据中,提取聚酯薄膜和镍层的阻止本领,并与计算结果进行比较。尽管SRIM-2013对Mylar观察到较大偏差,但Knyazheva等人的半经验方法和DPASS数据库中包含的计算结果获得了相当好的一致性。在镍中,SRIM-2013和Knyazheva模型与我们的数据在约10%内一致,而DPASS观察到较大的偏差。我们使用我们的数据为Knyazheva等人的模型提供了更新的参数,并重新调整了镍和聚酯薄膜的DPASS数据库。
2021-05-04 nucl-ex physics.ins-det
IRDFF-II: A New Neutron Metrology Library
高质量的核数据是所有中子计量应用的最基本的基础。本文介绍了国际反应堆剂量学和聚变文件(IRDFF-Ⅱ)第二版的发布,该文件包含了一组一致的用于裂变和聚变中子计量应用的核数据,最高可达60 MeV中子能量。该图书馆旨在支持:a)研究反应堆中的应用; b)商业裂变反应堆核能发电中的安全和监管应用; c)材料损坏研究,以支持先进聚变概念的研究和开发。本文介绍了库的内容,文件在其准备过程中使用的彻底的验证过程,并提供了广泛的中子基准领域收集的验证数据集。新的\mbox{IRDFF-II}库包括119个计量反应,四个覆盖材料反应,以支持自屏蔽校正,五个计量学使用的剂量学社区,和累积裂变产物产额的七个裂变产物在三个不同的中子能量区域。为了支持对来自剂量测定反应和裂变产物衰变模式的残余核的测量进行表征,本文件列出了68种活化产物的推荐衰变数据、粒子发射能量和概率。它还包括29个中子基准场的中子谱表征数据,用于验证库内容。IRDFF-II图书馆和全面的文档可在https://www-nds.iaea.org/IRDFF/网站上查阅。评估的截面可以与实验数据和其他评估进行比较,请访问https://www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm。新图书馆有望成为中子计量学多种应用的国际参考。
2019-10-21 nucl-ex nucl-th
Meaurement of spin vs. TKE of $^{144}$Ba produced in spontaneous fission of $^{252}$Cf
首次结合双Frisch栅极电离室与Gammasphere谱仪,测量$^{252}$Cf自发裂变碎片$^{144}$Ba平均自旋随TKE的变化,发现自旋几乎不依赖TKE,表明需更复杂机制解释自旋产生。
2024-12-20 nucl-ex
Measurement of the complete nuclide production and kinetic energies of the system 136Xe + hydrogen at 1 GeV per nucleon
我们提出了一个广泛的概述的生产截面和动能的完整的一套核素形成的质子在136万亿分之一的空间,在入射能量为1 GeV的每个核子。在FRagment分离器(GSI,Darmstadt)中以反向运动学进行测量。略低于乌加罗-加隆点的136是中子过剩最大的稳定核素。在这项工作中收集的完整的核素生产的运动学数据和截面是一个一般的基准,在富中子核系统,裂变的特点是主要质量不对称分裂的spectrometric过程建模。
2007-06-05 nucl-ex