Спектр мгновенных нейтронов деления 235U(n, F)

В. М. Маслов, Н. А. Тетерева, В. Г. Проняев, А. Б. Кагаленко, К. И. Золотарев, Р. Капоте, Т. Гранье, Б. Мориллон, Ф.-Й. Хамбш, Ж.-К. Сабле

Аннотация


Получена новая матрица спектров мгновенных нейтронов деления для реакции 235 U(n, F). Оцененный спектр мгновенных нейтронов деления воспроизводит измеренные данные для налетающих нейтронов энергией от тепловых до 14,7 МэВ. Предложено решение проблемы, состоящей в несогласованности интегрального тестирования систем с тепловым спектром и дифференциальных измерений спектров мгновенных нейтронов деления. Полученная матрица спектров мгновенных нейтронов деления для 235U(n, F) устраняет существенные разногласия дифференциальных и интегральных экспериментов. Описание интегральных экспериментов для композиций с быстрым спектром нейтронов выявило эффект компенсации в коэффициенте размножения К-эф, обусловленный различием формы спектров мгновенных нейтронов деления, настоящей работы и известных библиотек. Описание систем с тепловым спектром нейтронов показывает, что положительное смещение расчетного К- эфобъясняется влиянием низкоэнергетических нейтронов.

Полный текст:

PDF

Литература


Aliberti G., Kodeli I., Palmiotti G., Salvatores M. Fission spectrum related uncertainties. - In: Proc. NEMEA-4 Neutron Measurements, Evaluations and Applications. Prague, Czech Republic, October 16-18, 2007, JRC-EU-IRMM, 2008, p. 135-138.

Roussin R., Young P., McKnight R. Current status of ENDF/BVI. - In: Proc. Intern. Conf. Nucl. Data for Sci. and Technol. Gatlinburg. USA, May 9-13, 1994, ANS, 1994, p. 692-694.

Chadwick M., Oblozinsky P., Herman M. e.a. ENDF/BVII.0: next generation evaluated data library for nuclear science and technology. - Nucl. Data Sheets, 2006, v. 107, p. 2931-3060.

Shibata K., Kawano T., Nakagawa T. e.a. Japanese evaluated nuclear data library, version 3, revision-3: JENDL-3.3. - Nucl. Sci. Technol., 2002, v. 39, p. 1125-1200.

Старостов Б.И., Нефедов В.Н., Бойцов А.A. Спектры мгновенных нейтронов деления U-233, U-235, Pu-239 тепловыми нейтронами и спонтанного деления Cf-252 в интервале энергий 0,01-12 МэВ. - Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерные константы, 1985, вып. 3, p. 16-26.

Wang Yufeng, Bai Xixiang, Li Anli e.a. An experimental study of the prompt neutron spectrum of the 235U fission induced by thermal neutrons. - Chin. Nucl. Phys., 1989, v. 11, p. 47-54.

Fission Neutron Spectra of Uranium-235. NEA/WPEC-9, OECD, 2003.

International Reactor Dosimetry File 2002 (IRDF-2002). Technical Reports Ser. № 452. Vienna: IAEA, 2006.

Madland D., Nix J. New calculation of prompt fission neutron spectra and average prompt neutron multiplicities. - Nucl. Sci. Engng, 1982, v. 81, p. 213-221.

Johansson P., Holmquist B., Wiedling T. An experimental study of the prompt fission neutron spectrum induced by 0.5 MeV incident neutrons on U-235. - Ibid., 1977, v. 62, p. 695-708.

Madland D. Total prompt energy release in the neutron-induced fission of 235U, 238U and 239Pu neutron spectra and average prompt neutron multiplicities. - Nucl. Phys., 2006, A772, p. 131-151.

Kodeli I., Trkov A., Capote R. e.a. Evaluation and use of the prompt fission neutron spectrum and spectra covariance matrices in criticality and shielding. - Nucl. Instrum. Meth. in Phys. Res., A, 2009, v. 610, p. 540-552.

Корнилов Н.В., Кагаленко А.Б., Хамбш Ф.-Й. Расчет спектров нейтронов деления на основе новой систематики экспериментальных данных. - Ядерная физика, 1999, т. 62, с. 209-220.

Sublet J.-C. JEFF-3.1, ENDF/BVII and JENDL-3.3 critical assemblies benchmarking with the Monte-Carlo code TRIPOLI. - IEEE Trans. Nucl. Sci., 2008, v. 55, p. 604-613.

Lopez Jimenez M., Morillon B., Romain P. Triple humped fission barrier model for a new 238U neutron cross section evaluation and first validation. - An. Nucl. Energy, 2005, v. 32, p. 195-213.

Fabry I., Hambsch F.-J., Kornilov N.V. e.a. New experimental 235U(n, f) prompt fission neutron spectrum and old disagreement between microscopic and microscopic data. - In: IV Intern. Workshop on Nuclear Fission and Fiss. Product Spectr. Cadarache, France, 13-16 May, 2009. ANS, NY, 2009, p. 249-256.

Kornilov N.V., Hambsch F.-J., Fabry I. e.a. 235U prompt fission neutron spectrum at 100 K input neutron energy. - Nucl. Sci. Engng, 2010, v. 165, p. 117-127.

Lajtai A., Kecskemeti J., Safar J. e.a. Prompt neutron spectra for energy range 30 keV-4 MeV from fission of U-233, U-235 and Pu-239 induced by thermal neutrons. - In: Proc. Intern. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology, Santa Fe, USA, 1986, v. 1, p. 613-615.

Properties of neutron sources. - In: IAEA Advisory Group Meeting, Leningrad (USSR), 9 - 13 June 1986, IAEA-TECDOC-410, 1987, p. 158-168.

International Evaluation of Neutron Cross-Section Standards. IAEA Special Technical Report, STI/PUB/1291. Vienna: IAEA, 2007, p. 99-109.

Watt B. Energy spectrum of neutrons from thermal fission of 235U. - Phys. Rev., 1952, v. 87, p. 1037-1042.

Staples P., Egan J., Kegel G. e.a. Prompt fission neutron energy spectra induced by fast neutrons. - Nucl. Phys., 1995, v. A591, p. 41-51.

Труфанов A.M., Ловчикова Г.Н., Смиренкин Г.Н. и др. Измерение и оценка средней энергии нейтронов реакции 235U(n, f). - Ядерная физика, 1991, т. 53, с. 606-616.

JEFF 3.1.1. Nuclear Data Library Report 21. NEA № 6190. OECD, 2006.

Бойков Г.С., Дмитриев В.Д., Кудяев Г.А. и др. Спектр нейтронов при делении Th-232, U-235 и U-238 нейтронами с энергией 2,9 и 14,7 МэВ. - Ядерная физика, 1991, т. 53, с. 628-648.

Ловчикова Г.Н., Смиренкин Г.Н., Труфанов A.M. и др. Энергетические распределения вторичных нейтронов реакций (n, f) для ядер Th-Pu. - Там же, 1999, т. 62, с. 1551-1561.

Ethvignot T., Devlin M., Duarte H. e.a. Neutron multiplicity in the fission of 238U and 235U with neutrons up to 200 MeV. - Phys. Rev. Lett., 2005, v. 94, p. 052701-052707.

Maslov V.M., Kornilov N.V., Kagalenko A.B. e.a. Prompt fission neutron spectra of 235U above emissive fission threshold. - Nucl. Phys., 2005, v. A760, p. 274-302.

Maslov V.M., Porodzinskij Yu.V., Baba M. e.a. Prompt fission neutron spectra of 238U and 232Th above emissive fission threshold. - Phys. Rev., 2004, v. C69, p. 034607-034618.

Frehaut J., Bertin A., Bois R. Measurement of the fission neutron energy spectra for the fast neutron induced fission of U-235 and U-238. - В кн.: Нейтронная физика. Материалы 3-й Всес. конф. по нейтронной физике. Киев, 9-13 июня 1975 г., т. 5. М., ЦНИИатоминформ, 1976, с. 349-355.

International Handbook of Evaluated Criticality Safety Benchmark Experiments. NEA/NSC/DOC(95)03/IV, OECD-NEA, 2001.

Both J., Mazzolo A., Petit O. e.a. TRIPOLI-4.3 User Manual for Version of 4.3 of the TRIPOLI-4 Monte Carlo Particle Transport Computer Code. CEA/Saclay, France, Nov. 2003.

Zolotarev K.I. Re-Evaluation of Integral and Microscopic Cross Section Data for Important Dosimetry Reactions. Vienna: IAEA, INDC(NDS)-0526, 2008.

Mannhart W. Status of the evaluation of the neutron spectrum of 235U + nth. - In: Intern. Neutron Cross Section Standards: Measurements and Evaluation Techniques. IAEA Consultants' Meeting. Vienna, 13-15 October 2008. Vienna: IAEA, 2008, p. 27.

Horibe O., Mizumoto Y., Kusakabe T., Chatani H. U-235 fission neutron spectrum averaged cross sections measured for some threshold reactions on Mg, Al, Ca, Sc, Ti, Fe, Co, Ni, Zn, Sr, Mo, Rh, In and Ce. - In: Proc. Conf. 50 Years with Nuclear Fission. Gaithersburg, USA. American Nuclear Society, Inc., 25-28 April 1989, v. 2, p. 923-930.

Kimura I., Kobayashi K. Calibrated fission and fusion fields at the Kyoto university reactor. - Nucl. Sci. Engng, 1990, v. 106, p. 332-344.

Boldeman J. Fission spectrum averaged cross sections of threshold reactions. - Nucl. Energy, 1964, v. A/B 18, p. 417-424.

Sekine T., Baba H. Cross sections of the (n, 2n) reaction of Co-59, Ni-58, Ge-70, Zr-90 and Tl-203 with fission neutrons. - Inorg. Nucl. Chem., 1981, v. 43, p. 1427-1437.

Kobayashi K., Kimura I. Fission averaged cross sections for the 93Nb(n, n′)93mNb and 199Hg(n, n′)199mHg reactions. - In: Progress Report NEANDC(J)-61U. Japan Atomic Energy Research Institute, Tokai-Mura, Ibaraki-ken, Japan, September 1979, p. 78-80.

Kobayashi K., Yamamoto S., Kimura I. The U-235 fission spectrum averaged cross section for the 199Hg(n, n′)199mHg reaction processed with covariances between the data uncertainties. - In: An. Rep. of the Research Reactor Institute, Kyoto University, Japan, KURRI-AR-14, 1981, p. 1-9.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.