Integro-differential

Der vollständige Bericht ist hier verfügbar: Integro-differential verification and validation, FISPACT-II & TENDL-2014 nuclear data libraries CCFE-R(15)27

int-diff_spectra

Eine Reihe von experimentellen Neutronenspektren in der Integro-Differential Validierung verwendet. Diese zeigen einige D-T-Spektren mit unterschiedlichen Umgebungen, eine p-D-Spektrum und einem halb monoenergetic D-T in einem niedrigen Winkel Umlenkstelle.

Die Kombination von mehreren komplementären integralen Messungen mit Differential-Querschnittsdaten aus EXFOR verwendet worden ist, die TENDL 2014 neutroneninduzierte Kerndatenbibliothek zu validieren. Die integralen Messungen verwenden einfallenden Partikelspektren von einer Vielzahl von Quellen, einschließlich:

  • Fusion D-T mit verschiedenen Mengen an Streu, 14 MeV erreichte
  • Deuterium Strahl auf Beryllium Ziel “schnell weiß ‘Spektrum von über 20 MeV
  • Deuterium Strahl auf Lithium-Ziel “IFMIF-like ‘Spektrum bis 60+ MeV
  • Proton Strahl auf Deuterium Ziele ‘schnell weiß’ Spektrum von über 20 MeV
  • Spontane Cf252 Spaltneutronen

Die Messtechniken umfassen typischerweise HPGe Gammaspektroskopie Nuklide zu identifizieren, spektroskopische oder Gesamtwärmemessungen. Normierungen und Spektren werden durch verschiedene Mittel, von der Aktivierung Folien ToF und alpha-Monitore bestimmt. Nicht alle Versuche sind von der gleichen Qualität, und diese Tatsache ist äußerst wichtig, wenn Entscheidungen über die Qualität einer ausgewertet Datei mit wenigen Messungen.

Identifizierung der einzelnen Reaktionskanäle innerhalb integralen Messungen stellt einige Herausforderungen, einschließlich der Trennung der Produktion von abklingenden, Vorläufer Nuklide (kumulative Effekte) und Isolierung von mehreren Reaktionskanäle, die mehrere Zielelemente, mehrere Ziel Isotope und mehrere Reaktionskanäle pro Nuklid erfolgt durch . Es muss nicht versehentlich getroffen werden, um ein Reaktionskanal mit mehreren identifizieren beteiligt sind, die entweder in Frage, eine genaue Auswertung werfen könnte oder einen falschen Querschnitt zu validieren. Der Ansatz der UKAEA genommen ist eine Reihe von Kriterien für die Aufnahme zu schaffen und solche, die scheitern, die Tests zu entfernen. In diesen (wenigen) Fällen entfernt, die in früheren EAF Validierungen verwendet wurden, ist es sehr unwahrscheinlich , dass die Experimente gemessen, was in Anspruch genommen wurde.


Analyse der Messungen

fng_ni

Total und Wärmemessungen spektroskopischen Zerfall von einer FNG Bestrahlung von Nickel mit FISPACT-II Prognosen. Dominant Nuklide an den Koordinaten gegeben, die ihre Halbwertszeit reflektieren und End-of-Bestrahlung Wärme.

Für alle integralen Messungen neue Wege Analyse der FISPACT-II mit Pfade Suchfunktionen wurden durchgeführt. Diese identifizieren die% Beteiligung der einzelnen Reaktionskanal und stellen Sie sicher, dass der Kanal von Interesse für die Messung dominant ist. Selbst mit hochreine Proben kann dies recht komplex sein aufgrund mehrerer Isotope oder Reaktionen, beispielsweise der Nickel-Bestrahlung FNG gezeigt nach links. Wie in mehreren Fällen spiegeln die Gesamtwärmemessungen mehrere Nuklide in jedem Zeitschritt bei. Doch an bestimmten Punkten ein Nuklid ist stark dominant, zum Beispiel die Co62 und Co62m an der ersten und letzten Messungen in dieser Figur gezeigt. Decay Daten können eine zusätzliche Sorge bieten aufgrund möglicher Fehlleitung von Beta / Gamma-Wärme (und andere einfachere Themen wie Halbwertszeit Unsicherheit). Die offensichtlichen Diskrepanzen zwischen Beta- und Gamma-Wärme in der ersten Messung sind in der Gesamt in Einklang gebracht, die eine weniger unsichere Energie pro Zerfall hat. Co60m dominiert die Gamma Wärme bei 500 s und Co62m dominiert die Beta und insgesamt im letzten Punkt. Die Herstellungswege für Nickel sind recht einfach, mit Ni60 (n,p) und Ni62 (n,p) Erzeugen der Kobaltisotopen und Isomere. Dies ermöglicht spezifische Identifizierung von jeweils als integrale Messung eines Reaktionskanals.

Diese Ebene der Analyse wurde in dem jüngsten Bericht der FNS und FNG Wärmemessungen durchgeführt. Ergebnisse aus anderen Labors wurden mit Wegen Analysen und Überprüfung der Reaktionskanäle verfügbar getestet.


Ergebnisse

Es muss darauf geachtet werden, wenn behauptet, dass eine Reaktion validiert wurde, da die detaillierte Struktur eines Querschnitts ist nicht vollständig untersucht (auch bei mehreren Experimenten unter Verwendung von komplementären Spektren) und ein neues Experiment ein anderes Spektrum mit unstimmigen Ergebnissen finden konnten. Abgesehen von den Unterschieden in der experimentellen Design, gibt es enorme Abweichung in der Qualität der spektralen Charakterisierungen, Simulationswerkzeuge verwendet, um Daten zu berechnen (letztlich einschließlich der effektiven Querschnitt) und Berichterstattung von Messmethoden.

Die Verteilungen zeigen eine allgemein bessere Vereinbarung für TENDL-2014 mit 12% mehr Werte zwischen 0,94-1,06. Der Logarithmus-Mittelwert C/E-Wert,
$$\mbox{Log}\left(\overline{C/E}\right) = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n \mbox{Log}\left(C_i /E_i \right),$$
für TENDL-2014 0.993, während die EAF-2010-Daten einen überraschenden 0.850 ergibt. Dies kann intuitiv in der schrägen EAF Verteilung von C/E-Werte zu sehen ist, intDiff_alleine systematische Untervorhersage für die Integralwerte dieses Berichts anzeigt. Die Tatsache, dass TENDL bietet eine symmetrische Verteilung nicht überraschend sein sollte; werden die Daten aus physikalischen Parametern abgeleitet, die weltweit die Produktion von Reaktions Informationen regeln. Im Vergleich dazu täuscht über die Asymmetrie der EAF seiner Methodik, wo Pfade enthalten sind abhängig von einer Beurteilung des Bewerters. Als Ergebnis Wege fehlen oder unterrepräsentiert und unter Vorhersage für Nuklidproduktion in einem Gesamtergebnis.

Es sollte beachtet werden, dass die EAF-Bibliothek wurde mit Kenntnis dieser Integralmessungen konstruiert und modifiziert, die für renormalisations als Rechtfertigung verwendet wurden mit den Experimenten bessere Übereinstimmung führt. Das TENDL prognostiziert blind diese Wirkungsquerschnitte, physikalische Parameter verwenden, mit größerer Genauigkeit als eine Bibliothek von renormalisations abgestimmt recht bemerkenswert ist. Wenn die internationalen Standardbibliotheken verwendet werden, um die Wirkungsquerschnitte der Verteilung berücksichtigt die Berechnung zeigt einen enormen Mangel an Daten, wie neben Abbildung dargestellt in. Der bemerkenswerteste Unterschied hier ist, dass etwa ein Drittel der C / E-Werte von weniger als 0,1, mit einer großen Mehrheit dieser ist genau Null aufgrund fehlender Reaktionen. Dies ist nicht unerwartet, da diese Bibliotheken, die Daten enthalten keine aktivierungs Transmutation Simulationen, die für und nicht auf oder als vertrauenswürdig für eine solche Analyse herangezogen werden sollten. Es ist jedoch mühsam, da es oft behauptet wird, daß diese Bibliotheken für verschiedene Anwendungen validiert werden, die diese (und viele andere) Reaktionen erfordern.