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PTB-Reports Neutronenphysik (N)

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PTB-N-46

Determination of double-differential neutron emission cross sections of .sup.51.nosup.V in the energy range from 8 MeV to 14 MeV using a DD neutron source

Author(s): Dankwart Schmidt, Wolf Mannhart, Ruan Xichao and Vlad Avrigeanu
Editor: Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Report type: PTB-Report
Year: 2004
Pages: 60 S.
ISBN: ISBN 3-86509-185-7 ; ISSN 0936-0492
Abstract: In neutron scattering measurements using a DD neutron source, above an incident neutron energy of about 8 MeV, the spectra of scattered breakup neutrons and inelastically scattered monoenergetic neutrons are superimposed on one another. The disturbing breakup scattering fraction can be subtracted after having been calculated by a realistic Monte Carlo simulation of the scattering geometry and processes. The data for such a calculation are checked and adjusted using an additional pure breakup neutron source based on the .sup.4.nosup.He(d,np).sup.4.nosup.He reaction. By proper subtraction of the breakup fractions, double-differential cross sections can be obtained for neutron emission energies down to 1.5 MeV. This procedure is described for neutron scattering on .sup.51.nosup.V. The results are compared with those obtained using a monoenergetic 14 MeV neutron source and with the ENDF/B-VI evaluation. Furthermore, the results are compared with those obtained using also the same non-monoenergetic neutron source but a quite different measurement arrangement and similar data analysis procedure. The advantages of the procedure established at the PTB as well as shortcomings and possible improvements are discussed.
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Bei Neutronenstreuexperimenten mit einer DD-Neutronenquelle überlagern sich bei Neutronen-Einschussenergien oberhalb von etwa 8 MeV die Spektren der gestreuten Neutronen aus der Aufbruchreaktion und der inelastisch gestreuten monoenergetischen Neutronen. Die störenden Anteile der gestreuten Aufbruchneutronen können subtrahiert werden, nachdem sie mit einer realistischen Monte-Carlo-Simulation der Streugeometrie und -prozesse berechnet wurden. Die Daten für diese Rechnung werden mit Hilfe von Streumessungen mit einer zusätzlichen reinen Aufbruchquelle der .sup.4.nosup.He(d,np).sup.4.nosup.He-Reaktion geprüft und justiert. Nach Subtraktion der Aufbruchanteile lassen sich doppelt-differentielle Wirkungsquerschnitte der inelastischen Neutronenstreuung für Emissionsenergien bis hinab zu 1,5 MeV bestimmen. Das Verfahren wird für Streumessungen an .sup.51.nosup.V dargestellt. Die Ergebnisse werden mit denen von Messungen verglichen, die mit einer monoenergetischen 14 MeV-Neutronenquelle erzielt wurden, sowie mit der Evaluation ENDF/B-VI. Außerdem werden die Ergebnisse mit solchen verglichen, die zwar mit der gleichen nicht-monoenergetischen Neutronen-Quelle, aber nach einen grundlegend anderen Meß- und ähnlichem Auswerteverfahren erzielt wurden. Die besonderen Vorteile des hier an der PTB ausgearbeiteten Verfahrens, mögliche Unzulänglichkeiten und Verbeserungen werden diskutiert.
Note: Determination of double-differential neutron emission cross sections of .sup.51.nosup.V in the energy range from 8 MeV to 14 MeV using a DD neutron source ; (PTB-Bericht PTB-N-46)

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