Intégro-différentielle

Le rapport complet est disponible ici: Integro-differential verification and validation, FISPACT-II & TENDL-2014 nuclear data libraries CCFE-R(15)27

int-diff_spectra

Un ensemble de spectres de neutrons expérimental utilisé dans la validation intégro-différentielle. Ceux-ci montrent un spectre quelques D-T avec des environnements différents, un spectre p-D et un semi-monoénergétique D-T à un emplacement à faible angle de déviation.

La combinaison de multiples mesures intégrales complémentaires avec des données de section transversale différentielles de EXFOR a été utilisé pour valider la bibliothèque de données nucléaires induite par les neutrons TENDL-2014. Les mesures intégrales utilisent des spectres de particule incidente à partir d’une variété de sources, y compris:

  • Fusion D-T avec diverses quantités de diffusion, 14 MeV a culminé
  • deutérium faisceau sur la cible de béryllium spectre “rapide blanc” au-dessus de 20 MeV
  • deutérium faisceau sur la cible de lithium ‘IFMIF-like’ spectre jusqu’à 60+ MeV
  • Proton faisceau sur de blanc rapide ‘objectifs de deutérium spectre ci-dessus 20 MeV
  • Spontaneous Cf252 neutrons de fission

Les techniques de mesure comprennent généralement GeHP spectroscopie gamma pour identifier les nucléides individuels, ou des mesures spectroscopiques de chaleur totale. Normalisations et les spectres sont déterminés par divers moyens, à partir de feuilles d’activation à ToF et alpha-moniteurs. Toutes les expériences sont de la même qualité et ce fait est extrêmement important lors de jugements sur la qualité d’un fichier évaluée à l’aide de quelques mesures.

Identification des canaux de réaction individuels dans des mesures intégrales pose quelques défis, y compris la séparation de la production de décomposition, des nucléides précurseurs (effets cumulatifs) et l’isolement de plusieurs canaux de réaction, qui se produit à travers des éléments cibles multiples, plusieurs isotopes cibles et de multiples canaux de réaction par nucléide . Il faut prendre soin de ne pas identifier à tort un canal de réaction avec de multiples sont impliqués, ce qui pourrait soit remettre en question une évaluation précise ou valider une section transversale parasite. L’approche adoptée par l’UKAEA est d’établir un ensemble de critères d’inclusion et de supprimer celles qui ne les tests. Dans ces cas (rares) enlevés qui ont été utilisés dans les validations EAF précédentes, il est très improbable que les expériences mesurées ce qui a été revendiqué.


L’analyse des mesures

fng_ni

Nombre et spectroscopique désintégration mesures de chaleur à partir d’une irradiation FNG du nickel avec les prédictions FISPACT-II. nucléides dominantes sont placés à des coordonnées qui reflètent leur demi-vie et de la chaleur de fin de l’irradiation.

Pour toutes les mesures intégrales analyse des nouvelles voies à l’aide du FISPACT-II pathways fonctions de recherche ont été effectuées. Ceux-ci identifient la contribution% par rapport à chaque canal de réaction et vérifier que le canal d’intérêt est dominant pour la mesure. Même avec des échantillons de haute pureté, cela peut être assez complexe en raison de plusieurs isotopes ou des réactions, par exemple l’irradiation de nickel FNG indiqué à gauche. Comme dans plusieurs cas, les mesures totales de chaleur reflètent plusieurs nucléides contribuent à chaque pas de temps. Cependant, à des points spécifiques d’un nucléide est fortement dominant, par exemple, le Co62 et Co62m les premières et les dernières mesures indiquées dans cette figure. les données Decay peuvent fournir une préoccupation supplémentaire due à une mauvaise répartition potentielle de chaleur bêta / gamma (et d’autres questions plus simples telles que la demi-vie d’incertitude). Les divergences apparentes entre bêta et gamma chaleur dans la première mesure sont rapprochées dans le total, qui a une énergie moins incertaine par la pourriture. Co60m domine la chaleur gamma à 500 s et Co62m domine la version bêta et totale dans le dernier point. Les voies de production de nickel sont très simples, avec Ni60 (n, p) et Ni62 (n, p) générant les isotopes de cobalt et leurs isomères. Ceci permet une identification spécifique de chacune comme une mesure intégrale d’un canal de réaction.

Ce niveau d’analyse a été effectuée dans le récent rapport pour les mesures de chaleur et de FNG FNS. Les résultats d’autres laboratoires ont été testés avec des voies d’analyses et de vérification des canaux de réaction disponibles.


Résultats

Des précautions doivent être prises lors de prétendre qu’une réaction a été validé, puisque la structure détaillée d’une section est pas entièrement sondé (même avec de multiples expériences en utilisant des spectres complémentaires) et une nouvelle expérience en utilisant un spectre différent pourrait trouver des résultats discordants. Mis à part les différences dans la conception expérimentale, il est énorme écart de la qualité des caractérisations spectrales, des outils de simulation utilisés pour calculer les données (notamment en fin de compte de la section transversale effective) et la communication des méthodes de mesure.

Les distributions montrent un accord généralement supérieure pour TENDL-2014, avec 12% de plus des valeurs comprises entre 0,94 à 1,06. le logarithme-moyenne C/E valeur,
$$\mbox{Log}\left(\overline{C/E}\right) = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n \mbox{Log}\left(C_i /E_i \right),$$
pour TENDL 2014 est de 0,993, tandis que les données EAF-2010 donne une surprenante 0,850. Cela peut être intuitivement vu dans la distribution EAF biaisée des valeurs C/E, intDiff_allce qui indique une approche systématique sous-prédiction pour les valeurs entières de ce rapport. Le fait que TENDL fournit une distribution plus symétrique ne devrait pas être surprenant; les données sont dérivées à partir de paramètres physiques qui régissent globalement la production d’informations de réaction. En comparaison, l’asymétrie des EAF dément sa méthodologie, où les voies sont inclus, selon le jugement de l’évaluateur. En conséquence, les voies manquent ou sont sous-représentées et se traduisent par une sous-utilisation globale prédiction pour la production de nucléides.

Il convient de noter que la bibliothèque EAF a été construit et modifié avec la connaissance de ces mesures intégrales, qui ont été utilisées pour justifier renormalisations conduisant à un meilleur accord avec les expériences. Ce TENDL prédit aveuglément ces sections efficaces, en utilisant des paramètres physiques, avec une plus grande précision qu’une bibliothèque accordée par renormalisations est tout à fait remarquable. Lorsque les bibliothèques internationales standard sont utilisées pour calculer les sections efficaces considérées de la distribution montre un énorme manque de données, comme représenté à côté de la figure. La différence la plus notable est que près d’un tiers des valeurs C / E est inférieur à 0,1, avec une grande majorité de ceux-ci étant précisément zéro en raison des réactions manquantes. Ce n’est pas surprenant, étant donné que ces bibliothèques ne contiennent pas les données requises pour les simulations activation-transmutation et ne doivent pas être invoquées ou de confiance pour une telle analyse. Cependant, il est gênant car il est souvent affirmé que ces bibliothèques sont validés pour diverses applications qui nécessitent ces (et beaucoup d’autres) réactions.