In een studie gepubliceerd in Nuclear Science and Techniques melden onderzoekers van de Henan Normal University een aanzienlijke vooruitgang in de kernfysica. De studie toont de effectiviteit aan van het SPAGINS-model, een nieuwe benadering voor het nauwkeurig voorspellen van de fragmentproductie in gamma-geïnduceerde nucleaire spallatiereacties.

Deze doorbraak overtreft niet alleen de mogelijkheden van bestaande modellen, maar maakt ook de weg vrij voor aanzienlijke vooruitgang op gebieden als nucleaire astrofysica, geneeskunde en diverse industriële toepassingen, dankzij de grotere nauwkeurigheid bij het voorspellen van nucleaire fragmentatie.

De ontwikkeling van de SPAGINS-formules vertegenwoordigt een geavanceerde integratie van theoretische modellen en empirische gegevens, waarbij gebruik wordt gemaakt van belangrijke componenten zoals de TALYS-toolkit, EPAX- en SPACS-formules en de Rudstam-formule.

Deze innovatieve aanpak begon met een analyse van de overeenkomsten in fragmentproductie tussen gamma- en proton-geïnduceerde nucleaire spallatiereacties, met een bijzondere nadruk op isotopische dwarsdoorsnedeverdelingen. Er zijn speciale aanpassingen doorgevoerd om tegemoet te komen aan de unieke kenmerken van gamma-geïnduceerde nucleaire spallatiereacties (PNSR), inclusief de afhankelijkheid van invallende energie en de ladingsverdeling van de fragmenten.

Het hoogtepunt van dit onderzoek blijkt duidelijk uit het vermogen van de SPAGINS-formules om meetgegevens nauwkeurig te reproduceren over een breed scala aan gamma-energieën (100 tot 1000 MeV). Deze prestaties benadrukken, vergeleken met bestaande modellen en empirische formules, de superieure voorspellende capaciteiten van SPAGINS en bieden een uitgebreidere en nauwkeurigere weergave van de fragmentproductie in PNSR dan welk model dan ook dat momenteel beschikbaar is.

De SPAGINS-formules, met hun nauwkeurige voorspellingen van fragmentproductie in gamma-geïnduceerde nucleaire spallatiereacties, hebben verreikende implicaties die verder reiken dan de academische wereld. Ze staan ​​klaar om een ​​revolutie teweeg te brengen in de nucleaire astrofysica, de geneeskunde en de hoogenergetische gammastralingsindustrie, waardoor ons begrip van complexe reacties wordt vergroot, technologische vooruitgang wordt gestimuleerd en de veiligheid in nucleaire faciliteiten wordt verbeterd. Nu hoogenergetische gammastralingsinstallaties zich snel ontwikkelen, ontpopt SPAGINS zich als een cruciaal instrument voor nucleair onderzoek en veiligheid.

Meer informatie: Hui-Ling Wei et al, SPAGINS:semi-empirische parametrisering van fragmenten in gamma-geïnduceerde nucleaire spallatie, Nucleaire wetenschap en technieken (2023). DOI:10.1007/s41365-023-01342-9

Aangeboden door TransSpread