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Un gruppo di ricerca dell'Istituto di fisica moderna (IMP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), insieme ai loro collaboratori dell'Università di Sichuan e dell'Istituto cinese di energia atomica, ha recentemente sviluppato un array di rivelatori di neutroni a basso fondo ad alta efficienza, che è essenziale per la misurazione precisa della sezione trasversale del 13 C(α,n) 16 O reazione alle energie stellari in Cina JinPing Underground Laboratory (CJPL).
Lo studio è stato pubblicato su Scienze e tecniche nucleari .
Il processo di cattura dei neutroni lento (processo s) e il processo intermedio (processo i) sono processi importanti per la formazione e l'evoluzione degli elementi. Quasi la metà degli elementi più pesanti del ferro sono sintetizzati nel processo s.
13 C(α,n) 16 O è la sorgente di neutroni dominante dei processi s e i. La sezione d'urto di questa reazione è estremamente bassa alle energie stellari (~10 -14 Barn), che porta grandi errori di misurazione e rende difficile vincolare l'estrapolazione teorica.
Per misurare con precisione la sezione trasversale del 13 C(α,n) 16 O reazione, i ricercatori hanno progettato un array di rivelatori composto da 24 3 Lui contatori proporzionali. I contatori erano incorporati in un cubo di polietilene, che era schermato con uno strato di polietilene borato al 7%.
Quindi hanno eseguito rispettivamente le misurazioni sotterranee ea terra dello sfondo dell'array di rivelatori. Il fondo di neutroni misurato al CJPL era di appena 4,5 conteggi/ora, 265 volte inferiore al risultato della misurazione del suolo.
I ricercatori hanno anche determinato l'efficienza di rilevamento dell'array per neutroni nell'intervallo da 0,1 MeV a 4,5 MeV, che è stata eseguita con l'acceleratore tandem da 3 MV presso l'Università di Sichuan e simulazioni Monte Carlo.
Sulla base di questa ricerca, nel prossimo futuro potrebbero essere condotti ulteriori studi, comprese misurazioni dirette della sezione trasversale delle principali reazioni della sorgente di neutroni nelle stelle, aiutando gli scienziati a sondare la formazione e l'evoluzione degli elementi nell'universo. + Esplora ulteriormente
