基于详细评价核反应库在 GEANT4 中低于 20 MeV 的逼真 (n,x) 反应产额的实现与验证
仪器与探测器
2022-11-23 v1 核实验
摘要
带带电粒子发射的中子诱发反应在从基础核物理与核天体物理到核能生产与材料科学等核技术应用的广泛研究领域中起着重要作用。近来，研究放射性靶反应的能力对于显著推进爆发性核合成与核应用研究变得重要。为实现相关研究方向并在宽中子束能量范围内研究 (n,x) 反应，洛斯阿拉莫斯中子科学中心（LANSCE）开发了低能中子诱发带电粒子（Z）室（LENZ）及多种辅助仪器以支撑上述研究计划。对于低能下相关的 (n,x) 反应，对发射带电粒子离散谱的精确模拟至关重要。此外，由于 LANSCE 是用户设施，可被用户便捷使用的模拟应用具有很高价值。鉴于这些目标，我们利用 GEANT4 工具包开发了详细模拟。本工作中，我们给出利用近期 LENZ 仪器实验数据的模拟实现与验证。具体而言，我们针对类似的基于 MCNP 的工具对模拟进行基准测试，并确定所用概率偏置技术的实际适用区间。我们描述了带有角分布与部分截面数据的评价库的实现，并基于模拟谱与实验谱对若干既往实验所用靶的比较，对该应用进行验证。最后，我们讨论了所用模拟代码与技术的局限性、注意事项与优势。
引用
@article{arxiv.2205.00082,
title = {Implementation and validation of realistic (n,x) reaction yields in GEANT4 utilizing a detailed evaluated nuclear reaction library below 20 MeV},
author = {P. Tsintari and G. Perdikakis and H. Y. Lee and S. A. Kuvin and A. Georgiadou and H. I. Kim and D. Votaw and L. Zavorka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.00082},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 11 figures. Submitted to Nuclear Instruments and Methods A