Speaker
Description
В докладе описан ряд задач, возникающих при уточнении библиотек ядерных данных по результатам новых микроскопических и интегральных экспериментов. Рассмотренные задачи относятся к области нейтронно-ядерных реакций на средних и тяжелых ядрах (A > 10) в диапазоне энергий нейтронов от нескольких электрон-вольт до 20 МэВ. При решении данных задач возникает необходимость проведения ядерно-физических расчетов сечений и энерго-угловых распределений вторичных частиц. Актуальными при этом являются следующие направления исследований.
-
Корректировка сечений детального хода по новым экспериментальным данным и исключение компенсирующих ошибок в ядерных данных основных изотопов, представляющих интерес для ядерной энергетики. Несмотря на удовлетворительное описание основных критических экспериментов в ядерных данных для основных изотопов остаются компенсирующие ошибки [1,2], что проявляется, например, в интегральных опытах дополняющих критические эксперименты (измерения величин, характеризующих время жизни нейтронов в размножающих системах), а также модельных расчетах [2,3]. Для устранения данных погрешностей проводятся новые микроскопические эксперименты, требущие расчетного анализа [4]. Как пример, в докладе отмечены последние работы, посвященные пересмотру данных для изотопа $^{239}$Pu [5], а также подходы к уточнению ядерных данных с использованием машинного обучения [6]
-
Оценка ковариационных матриц погрешностей сечений нейтронно-ядерных реакций. При проектировании ядерных энергетических установок требуется оценка расчетной погрешности их нейтронно-физических характеристик (НФХ), обусловленная неопределенностью в ядерных данных. Последняя характеризуется ковариационными матрицами погрешностей нейтронных сечений, параметров энерго-угловых распределений вторичных нейтронов. Однако, для некоторых ядер эти данные отсутствуют (например, изотоп $^{14}$N, нейтронно-избыточные ядра, ядра нестабильных изотопов $^{237}$U, $^{239}$U). Данный пробел может быть восполнен как на основе данных микроскопических экспериментов, так и на основе ядерно-физических расчетов с вариацией параметров моделей ядерных реакций [7,8]
-
Заполение “белых пятен”. Для некоторых ядерных реакций важных для практических расчетов, например, для данных об энерго-угловых распределениях вторичных частиц в реакции $^{12}$C(n,n)3, гамма-излучении ядер-изомеров в продуктах деления, информация в библиотеках ядерных данных отсутствует, а проведение экспериментов либо невозмножно, либо представляет значительные трудности [9]. Восполнить данные пробелы представляется возможным с помощью ядерно-физических расчетов.
В докладе ставится вопрос о возможности решения описанных задач по уточнению и получению новых ядерных данных для прикладных исследований.
[1] OECD (2019), An Extended Summary of the Collaborative International Evaluated Library Organisation (CIELO) Pilot Project, NEA No. 7498, OECD, Paris.
[2] E. Bange et al Coherent Investigation of Nuclear Data at CEA DAM: Theoretical models experiments and evaluated data // Eur. Phys. J.A. (2012) 48: 113. DOI 10.1140/epja/i2012-12113-7
[3] V. D. Zhukov, A. S. Listov, V. G. Pronyaev and V. V. Sinitsa Estimation of the influence of elastic neutron scattering anisotropy on the integral parameters of the model experiment // Journal of Physics: Conference Series, 1689 (2020) 012018. doi:10.1088/1742-6596/1689/1/012018
[4] D. Neudecker, K.J. Kelly, and P. Marini. Release of Evaluated 239Pu(n,f) Prompt Fission Neutron Spectra Including the CEA and Chi-Nu High-precision Experimental Data. Technical Report LA-UR-22-23754, Los Alamos National Laboratory, 2022
[5] M. R. Mumpower, D. Neudecker, T. Kawano, M. Herman, N. Kleedtke, A. E. Lovell, I. Stetcu, and P. Talou The Los Alamos evaluation of 239Pu neutron-induced reactions in the fast energy range, LA-UR-22-24121, arXiv:2302.03129v1, 2023.
[6] Neudecker, D., Grosskopf, M., Herman, M., et al. Enhancing nuclear data validation analysis by using machine learning. // Nucl. Data Sheet 167, 36–60, 2020.
[7] A. Koning, Total Monte Carlo and related applications of the TALYS code system. Technical Meeting on Neutron Cross-Section Covariances, September 27-30 2010, IAEA, Vienna.
[8] Koning, A., Hilaire, S. & Goriely, S. TALYS: modeling of nuclear reactions. Eur. Phys. J. A 59, 131 (2023). https://doi.org/10.1140/epja/s10050-023-01034-3.
[9] R. E. Sund, R. B. Walton, Gamma Rays from Short-Lived Fission-Fragment Isomers // Phys. Rev. V. 146, 3, 824-835, 1966
| Тематическая секция | Фундаментальная ядерная физика |
|---|
