Een onderzoeksteam van het Institute of Modern Physics (IMP) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), samen met hun medewerkers van de Sichuan University en het Chinese Institute of Atomic Energy, heeft onlangs een zeer efficiënte neutronendetectorarray met lage achtergrond ontwikkeld, wat essentieel is voor de nauwkeurige meting van de doorsnede van de ¹³ C(α,n) ¹⁶ O-reactie bij stellaire energieën in het ondergrondse JinPing-laboratorium in China (CJPL).

De studie is gepubliceerd in Nuclear Science and Techniques .

Langzaam neutronenvangproces (s-proces) en intermediair proces (i-proces) zijn belangrijke processen voor de vorming en evolutie van de elementen. Bijna de helft van de elementen die zwaarder zijn dan ijzer worden gesynthetiseerd in het s-proces.

¹³ C(α,n) ¹⁶ O is de dominante neutronenbron van de s- en i-processen. De dwarsdoorsnede van deze reactie is extreem laag bij stellaire energieën (~10 ^-14 Barn), wat grote meetfouten met zich meebrengt en het moeilijk maakt om de theoretische extrapolatie te beperken.

Om de doorsnede van de ¹³ . nauwkeurig te meten C(α,n) ¹⁶ O reactie, de onderzoekers ontwierpen een detectorarray bestaande uit 24 ³ Hij countert proportioneel. De tellers waren ingebed in een polyethyleen kubus, die was afgeschermd met een laag van 7% geboreerd polyethyleen.

Daarna voerden ze respectievelijk de ondergrondse en grondmetingen van de achtergrond van de detectorarray uit. De neutronenachtergrond gemeten bij CJPL was slechts 4,5 counts/h, 265 keer lager dan het resultaat van de grondmeting.

De onderzoekers bepaalden ook de detectie-efficiëntie van de array voor neutronen in het bereik van 0,1 MeV tot 4,5 MeV, die werd uitgevoerd met de 3 MV tandemversneller aan de Sichuan University en Monte Carlo-simulaties.

Op basis van dit onderzoek zouden in de nabije toekomst verdere studies, waaronder directe dwarsdoorsnedemetingen van de belangrijkste neutronenbronreacties in sterren, kunnen worden uitgevoerd, waardoor wetenschappers de vorming en evolutie van de elementen in het universum kunnen onderzoeken. + Verder verkennen

Onderzoekers updaten meetverhoudingen sleutel voor inertiële opsluiting fusie-experimenten