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富集锗中长寿命同位素的快中子活化

核实验 2010-12-02 v2

摘要

我们测量了在富集同位素76的锗样品中,由于高能中子相互作用而产生的57^{57}Co、54^{54}Mn、68^{68}Ge、65^{65}Zn和60^{60}Co。这些同位素,尤其是68^{68}Ge,对于理解用于双β衰变实验的锗探测器中的本底至关重要。它们是在探测器位于地球表面时由宇宙成因中子相互作用产生的。我们在几百MeV的中子能量下测量了这些产生率。我们将测量结果与基于CEM03.02的截面计算预测进行了比较。截面计算高估了我们的测量结果,根据同位素不同,大约高估了三倍。然后,我们利用测量的宇宙射线中子通量、我们的测量结果以及CEM03.02截面来预测这些同位素的宇宙成因产生率。将截面模型外推到更高能量的不确定性主导了宇宙成因产生率的总不确定性。

关键词

引用

@article{arxiv.0912.3748,
  title  = {Fast-Neutron Activation of Long-Lived Isotopes in Enriched Ge},
  author = {S. R. Elliott and V. E. Guiseppe and R. A. Johnson and B. H. LaRoque and S. G. Mashnik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0912.3748},
  year   = {2010}
}

备注

Revised after feedback and further work on extrapolating cross sections to higher energies in order to estimate cosmic production rates. Also a numerical error was found and fixed in the estimate of the Co-57 production rate