- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用. 4π BaF ₂探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点, 适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量. 中国原子能科学研究院核数据重点实验室建立了伽马全吸收装置(Gamma total absorption facility, GTAF), 该装置用28块六棱BaF ₂晶体和12块五棱BaF ₂晶体构成了外径25 cm, 内径10 cm的球壳, 覆盖了95.2%的立体角. 利用GTAF在中国散裂中子源Back-n束线上, 测量了 ¹⁹⁷Au(n, γ)的反应截面数据. 测量数据通过能量筛选、PSD方法、晶体多重性筛选进行了初步本底扣除, 随后结合对 ^natC及空样品的测量数据对本底进行了分析及扣除, 获得了 ¹⁹⁷Au俘获反应的产额, 利用SAMMY程序拟合得到了 ¹⁹⁷Au在1—100 eV的共振能量、中子共振宽度和伽马共振宽度参数. 实验测量结果与ENDF/B-VIII.0数据库符合良好, 其共振参数存在一定差异, 分析原因可能与GTAF能量分辨率、Back-n的中子能谱测量精度、以及实验本底扣除方法相关, 这也是下一步工作的重点.

关键词:

Abstract

Neutron capture reaction is one of the neutron reactions and plays an important role in using reactor control rods and shell materials, designing nuclear device structures, and studying nuclear astrophysics S processes and element origins. The 4π BaF ₂detection device has advantages such as high time resolution, low neutron sensitivity, and high detection efficiency, thus making it suitable for measuring neutron radiation capture reaction cross-section data. In order to fill the gap in our neutron capture reaction data in the keV energy range and improve their accuracy, the Key Laboratory of Nuclear Data at the Chinese Institute of Atomic Energy (CIAE) has established a Gamma Total Absorption Facility (GTAF), which consists of 28 hexagonal BaF ₂crystals and 12 pentagonal BaF ₂crystals to form a spherical shell with an external diameter of 25 cm and an internal diameter of 10 cm, covering 95.2% of the solid angles. The Back-n beam line of the Chinese Spallation Neutron Source (CSNS) is a back-streaming white beam line that covers neutron energy ranging from a few eV to several hundred MeV, making it suitable for measuring neutron capture cross-sections. The reaction cross-section data of ¹⁹⁷Au is measured by using GTAF on the Back-n beam line. The measurement data are preliminarily background deducted through energy screening, PSD method, and crystal multiplicity screening. Subsequently, the background is analyzed and deducted based on the measurement data of ^natC and empty samples, and the yield of ¹⁹⁷Au capture reaction is obtained. Resonance parameters are a set of parameters extracted from experimental data to describe the resonance curve, which can eliminate the influence of experimental conditions on resonance data and are more important than the cross-section obtained from experiments. The resonance energy, neutron resonance width, and gamma resonance width parameters of ¹⁹⁷Au at 1–100 eV are fitted by using the SAMMY program. From the comparison between the resonance curves obtained from experimental measurements and the resonance parameters obtained from fitting with the ENDF/B-VIII.0 database, it can follow that the experimental measurement results are in good agreement with the database, nevertheless, there exist some differences in the resonance parameter, which may be due to the GTAF energy resolution, Back-n neutron spectrum measurement accuracy, and the experimental background deduction method. Our next work is to identify the sources of difference.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

通信作者:张奇玮,zqwvictor@126.com; 阮锡超,xichao_ruan@126.com;

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 11975317, 11975318, 12275363)、核数据重点实验室基金(批准号: JCKY2022201C158)和稳定支持基础科研计划(批准号: BJ010261223282)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

Corresponding author:Zhang Qi-Wei,zqwvictor@126.com; Ruan Xi-Chao,xichao_ruan@126.com;

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11975317, 11975318, 12275363), the Key Laboratory of Nuclear Data Foundation, China (Grant No. JCKY2022201C158), and the Continuous-Support Basic Scientific Research Project, China (Grant No. BJ010261223282).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

样品	直径/mm	厚度/mm	密度/(g⋅cm^–3)
¹⁹⁷Au	40	0.2	19.32
^natC	40	1.0	2.25

下载: 导出CSV

自旋组	基态自旋	中子自旋	总自旋角动量	轨道角动量	总角动量
1	+1.5	–0.5	+1	0	+1
2	+1.5	+0.5	+2	0	+2

下载: 导出CSV

能量/eV		中子共振宽度/meV		伽马共振宽度/meV
拟合值	ENDF/B-VIII.0	拟合值	ENDF/B-VIII.0	拟合值	ENDF/B-VIII.0
4.93709	4.8997	17.6345	1.496	121.9605	121.4
46.5717	46.669	0.20511	0.22	190.5456	127
57.9329	58.078	4.99505	0.431	175.7	113
59.9007	60.2914	137.619	7.066	115.4935	118
78.2631	78.5	34.3565	17	125.296	124

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]

[1]	曹嵩, 殷雯, 周斌, 胡志良, 沈飞, 易天成, 王松林, 梁天骄.中国散裂中子源二期靶站关键部件辐照损伤模拟计算. 必威体育下载 , 2024, 73(9): 092501.doi:10.7498/aps.73.20240088
[2]	肖石良, 王朝辉, 吴鸿毅, 陈雄军, 孙琪, 谭博宇, 王昊, 齐福刚.中子诱发伽马产生截面测量中的谱分析技术. 必威体育下载 , 2024, 73(7): 072901.doi:10.7498/aps.73.20231980
[3]	冯凯源, 邵福球, 蒋祥瑞, 邹德滨, 胡理想, 张国博, 杨晓虎, 银燕, 马燕云, 余同普.双束对射激光驱动超薄靶的超短脉冲中子源. 必威体育下载 , 2023, 72(18): 185201.doi:10.7498/aps.72.20230706
[4]	张江林, 姜炳, 陈永浩, 郭子安, 王小鹤, 蒋伟, 易晗, 韩建龙, 胡继峰, 唐靖宇, 陈金根, 蔡翔舟.基于中国散裂中子源反角白光中子束线的天然锂中子全截面测量. 必威体育下载 , 2022, 71(5): 052901.doi:10.7498/aps.71.20211646
[5]	蒋伟, 江浩雨, 易晗, 樊瑞睿, 崔增琪, 孙康, 张国辉, 唐靖宇, 孙志嘉, 宁常军, 高可庆, 安琪, 白怀勇, 鲍杰, 鲍煜, 曹平, 陈昊磊, 陈琪萍, 陈永浩, 陈裕凯, 陈朕, 封常青, 顾旻皓, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 洪杨, 黄翰雄, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱璐, 吉旭阳, 姜智杰, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 李波, 李超, 李嘉雯, 李论, 李强, 李晓, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 栾广源, 穆奇丽, 齐斌斌, 任杰, 任智洲, 阮锡超, 宋朝晖, 宋英鹏, 孙虹, 孙晓阳, 谭志新, 唐洪庆, 唐新懿, 田斌斌, 王丽娇, 王鹏程, 王琦, 王涛峰, 王朝辉, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 于莉, 余滔, 于永积, 张林浩, 张奇玮, 张显鹏, 张玉亮, 张志永, 赵豫斌, 周路平, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏, CSNS Back-n合作组 .基于反角白光中子源次级质子的探测器标定. 必威体育下载 , 2021, 70(8): 082901.doi:10.7498/aps.70.20201823
[6]	张奇玮, 栾广源, 任杰, 阮锡超, 贺国珠, 鲍杰, 孙琪, 黄翰雄, 王朝辉, 顾旻皓, 余滔, 解立坤, 陈永浩, 安琪, 白怀勇, 鲍煜, 曹平, 陈昊磊, 陈琪萍, 陈裕凯, 陈朕, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 高可庆, 韩长材, 韩子杰, 何泳成, 洪杨, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱璐, 吉旭阳, 蒋伟, 江浩雨, 姜智杰, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 李波, 李超, 李嘉雯, 李论, 李强, 李晓, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 穆奇丽, 宁常军, 齐斌斌, 任智洲, 宋英鹏, 宋朝晖, 孙虹, 孙康, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 唐新懿, 田斌斌, 王丽娇, 王鹏程, 王琦, 王涛峰, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 羊奕伟, 易晗, 于莉, 于永积, 张国辉, 张林浩, 张显鹏, 张玉亮, 张志永, 赵豫斌, 周路平, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏, 朱兴华.基于CSNS反角白光中子源的中子俘获反应截面测量技术研究. 必威体育下载 , 2021, 70(22): 222801.doi:10.7498/aps.70.20210742
[7]	王勋, 张凤祁, 陈伟, 郭晓强, 丁李利, 罗尹虹.基于中国散裂中子源的商用静态随机存取存储器中子单粒子效应实验研究. 必威体育下载 , 2020, 69(16): 162901.doi:10.7498/aps.69.20200265
[8]	任杰, 阮锡超, 陈永浩, 蒋伟, 鲍杰, 栾广源, 张奇玮, 黄翰雄, 王朝辉, 安琪, 白怀勇, 鲍煜, 曹平, 陈昊磊, 陈琪萍, 陈裕凯, 陈朕, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 高可庆, 顾旻皓, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 洪杨, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱璐, 吉旭阳, 江浩雨, 姜智杰, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 李波, 李超, 李嘉雯, 李论, 李强, 李晓, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 穆奇丽, 宁常军, 齐斌斌, 任智洲, 宋英鹏, 宋朝晖, 孙虹, 孙康, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 唐新懿, 田斌斌, 王丽娇, 王鹏程, 王琦, 王涛峰, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张林浩, 张显鹏, 张玉亮, 张志永, 赵豫斌, 周路平, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏.中国散裂中子源反角白光中子源束内伽马射线研究. 必威体育下载 , 2020, 69(17): 172901.doi:10.7498/aps.69.20200718
[9]	胡志良, 杨卫涛, 李永宏, 李洋, 贺朝会, 王松林, 周斌, 于全芝, 何欢, 谢飞, 白雨蓉, 梁天骄.应用中国散裂中子源9号束线端研究65 nm微控制器大气中子单粒子效应. 必威体育下载 , 2019, 68(23): 238502.doi:10.7498/aps.68.20191196
[10]	詹霞, JoeKelleher, 高建波, 马艳玲, 初铭强, 张书彦, 张鹏, SanjooramPaddea, 贡志锋, 侯晓东.英国散裂中子源工程材料原位加载衍射实验高温样品环境优化设计. 必威体育下载 , 2019, 68(13): 132901.doi:10.7498/aps.68.20182295
[11]	王勋, 张凤祁, 陈伟, 郭晓强, 丁李利, 罗尹虹.中国散裂中子源在大气中子单粒子效应研究中的应用评估. 必威体育下载 , 2019, 68(5): 052901.doi:10.7498/aps.68.20181843
[12]	鲍杰, 陈永浩, 张显鹏, 栾广源, 任杰, 王琦, 阮锡超, 张凯, 安琪, 白怀勇, 曹平, 陈琪萍, 程品晶, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 顾旻皓, 郭凤琴, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 何越峰, 黄翰雄, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱路, 吉旭阳, 江浩雨, 蒋伟, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 兰长林, 李波, 李论, 李强, 李晓, 李阳, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 马应林, 宁常军, 聂阳波, 齐斌斌, 宋朝晖, 孙虹, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 王鹏程, 王涛峰, 王艳凤, 王朝辉, 王征, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 杨毅, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张旌, 张林浩, 张利英, 张清民, 张奇伟, 张玉亮, 张志永, 赵映潭, 周良, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏.更正：中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量. 必威体育下载 , 2019, 68(10): 109901.doi:10.7498/aps.68.109901
[13]	鲍杰, 陈永浩, 张显鹏, 栾广源, 任杰, 王琦, 阮锡超, 张凯, 安琪, 白怀勇, 曹平, 陈琪萍, 程品晶, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 顾旻皓, 郭凤琴, 韩长材, 韩子杰, 贺国珠, 何泳成, 何越峰, 黄翰雄, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱路, 吉旭阳, 江浩雨, 蒋伟, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 兰长林, 李波, 李论, 李强, 李晓, 李阳, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 马应林, 宁常军, 聂阳波, 齐斌斌, 宋朝晖, 孙虹, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 王鹏程, 王涛峰, 王艳凤, 王朝辉, 王征, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 解立坤, 羊奕伟, 杨毅, 易晗, 于莉, 余滔, 于永积, 张国辉, 张旌, 张林浩, 张利英, 张清民, 张奇伟, 张玉亮, 张志永, 赵映潭, 周良, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏.中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量. 必威体育下载 , 2019, 68(8): 080101.doi:10.7498/aps.68.20182191
[14]	田永顺, 胡志良, 童剑飞, 陈俊阳, 彭向阳, 梁天骄.基于3.5 MeV射频四极质子加速器硼中子俘获治疗装置的束流整形体设计. 必威体育下载 , 2018, 67(14): 142801.doi:10.7498/aps.67.20180380
[15]	温志文, 祁辉荣, 张余炼, 王海云, 刘凌, 王艳凤, 张建, 李玉红, 孙志嘉.用于中国散裂中子源多功能反射谱仪的高气压多丝正比室探测器的研制. 必威体育下载 , 2018, 67(7): 072901.doi:10.7498/aps.67.20172618
[16]	沈飞, 梁泰然, 殷雯, 于全芝, 左太森, 姚泽恩, 朱涛, 梁天骄.中国散裂中子源多功能反射谱仪屏蔽设计. 必威体育下载 , 2014, 63(15): 152801.doi:10.7498/aps.63.152801
[17]	羊奕伟, 刘荣, 严小松.钍俘获反应率离线伽马测量方法. 必威体育下载 , 2013, 62(3): 032801.doi:10.7498/aps.62.032801
[18]	王胜, 邹宇斌, 温伟伟, 李航, 刘树全, 王浒, 陆元荣, 唐国有, 郭之虞.基于小型加速器的编码中子源成像研究. 必威体育下载 , 2013, 62(12): 122801.doi:10.7498/aps.62.122801
[19]	于全芝, 殷雯, 梁天骄.中国散裂中子源靶站重要部件的辐照损伤计算与分析. 必威体育下载 , 2011, 60(5): 052501.doi:10.7498/aps.60.052501
[20]	傅德基, 蔡廷璜, 夏克定.Th²³²与U²³⁸中子俘获截面的计算. 必威体育下载 , 1974, 23(3): 52-60.doi:10.7498/aps.23.52-2

计量

文章访问数:1517
PDF下载量:64
被引次数:0

搜索

留言板