Die Neutroneneinfangforschung bietet Einblicke in die Astrophysik und das Detektordesign

In einem Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Nuklearwissenschaft und -technikenForscher der Sun Yat-sen-Universität haben eine neuartige Studie zum Neutroneneinfang durch Brom an der China Spallation Neutron Source durchgeführt und dabei unschätzbare Einblicke sowohl in die Astrophysik als auch in das hochmoderne Detektordesign geliefert.

In der Back-n-Anlage der China Spallation Neutron Source nutzten Forscher vier spezielle C6D6-Detektoren, um sofortige γ-Strahlen von neutroneninduzierten Einfangereignissen zu beobachten. Durch den Einsatz fortschrittlicher Datenanalysetechniken wie Pulshöhengewichtung und Double-Bunch-Entfaltungsmethoden auf der Grundlage der Bayes’schen Theorie stellten sie sorgfältige Hintergrundableitungen, Normalisierungen und Korrekturen sicher.

Der SAMMY-Code, ein mehrstufiges R-Matrix-Bayesian-Tool, war von zentraler Bedeutung für die Analyse der Einfangausbeuten im beobachteten Energiespektrum und ermöglichte die Extraktion von Resonanzparametern. Während ihre Ergebnisse mit früheren Studien übereinstimmten, zeigten sich deutliche Diskrepanzen mit bestimmten Datenbanken.

Der TALYS-Code, der auf dem statistischen Emissionsmodell von Hauser und Feshbach basiert, war für die Beschreibung durchschnittlicher Wirkungsquerschnitte in unaufgelösten Resonanzbereichen von entscheidender Bedeutung. Der Höhepunkt der Studie war die Berechnung der Maxwell-Durchschnittsquerschnitte (MACSs) für Bromisotope und deren Vergleich mit vorhandenen Datenbanken und empfohlenen Werten.

Durch eine Kombination aus Präzision und fortschrittlichen Methoden vertiefte das Team nicht nur das Verständnis des Neutroneneinfangs durch Brom, sondern beleuchtete auch umfassendere Auswirkungen auf die Astrophysik und das Detektordesign.

Darüber hinaus werden diese Erkenntnisse das Design und die Verbesserung künftiger Neutronen- und γ-Strahlungsdetektoren beeinflussen und die Grenzen nuklearer Experimente erweitern. Diese Studie legt eine solide Grundlage für nachfolgende Untersuchungen, die darauf abzielen, weitere kosmische Geheimnisse aufzudecken.