ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 2022, том 85, № 1, с. 2-13
ЯДРА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ
ПО ФОТОРАСЩЕПЛЕНИЮ ЯДРА197Au
© 2022 г. В. В. Варламов1)*, А. И. Давыдов2)
Поступила в редакцию 16.09.2021 г.; после доработки 16.09.2021 г.; принята к публикации 16.09.2021 г.
Проведено сравнение сечений парциальных фотонейтронных реакций (γ, 1n) и (γ, 2n) на ядре
197Au, оцененных с использованием объективных физических критериев достоверности данных, с
результатами разных экспериментов. Показано, что оцененные данные существенно расходятся
с результатами экспериментов, выполненных с помощью метода разделения фотонейтронов по
множественности, но согласуются с результатами, полученными альтернативными методами. Для
обеих реакций197Au(γ, 1n)196Au и197Au(γ, 2n)195Au наилучшее согласие достигнуто с результатами
активационного эксперимента и современного эксперимента, выполненного с использованием новой
техники прямого измерения множественности нейтронов с помощью детектора, эффективность
которого практически не зависит от энергии нейтронов, реализованной на пучке фотонов обратного
комптоновского рассеяния релятивистских электронов на пучке излучения лазера.
DOI: 10.31857/S0044002722010147
1. ВВЕДЕНИЕ
лабораториях для 19 ядер (51V,75As,89Y,90Zr,
115In,
116-118,120,124Sn,
127I,
133Cs,159Tb,165Ho,
Хорошо известна проблема существенных рас-
181Ta,197Au,208Pb,232Th,238U) данные существен-
хождений как по форме, так и по величине сечений,
но различаются. Сечения реакции (γ, 1n) имеют
полученных в разных экспериментах [1-5] фото-
заметно б ´ольшие (до 100% величины) значения в
нейтронных реакций, прежде всего парциальных
Сакле, тогда как сечения реакции (γ, 2n) — на-
реакций (γ, 1n), (γ, 2n) и (γ, 3n), а также сечений
против, в Ливерморе. При этом сечения реакции
выхода нейтронов
выхода нейтронов (1), полученные в обеих ла-
σ(γ, xn) = σ(γ, 1n) + 2σ(γ, 2n) +
(1)
бораториях, различаются в среднем на величину
+ 3σ(γ, 3n) + . . .
лишь12% [4, 5]. Это означает, что при дости-
гаемых статистических погрешностях (5-10%)
и полной фотонейтронной реакции
экспериментальных сечений парциальных реакций
обсуждаемые расхождения определенно являются
σ(γ, sn) = σ(γ, 1n) + σ(γ, 2n) +
(2)
систематическими. Средние значения отношений
+ σ(γ,3n) +
соответствующих интегральных сечений для ре-
Наибольшее количество таких данных было полу-
акций (γ, 1n) и (γ, 2n), полученных в обеих ла-
чено в экспериментах на пучках квазимоноэнерге-
бораториях, равны соответственно 〈RС/Л(1n) =
тических аннигиляционных фотонов, выполненных
= 〈σинтС(γ, 1n)интЛ(γ, 1n) = 1.08 и 〈RС/Л(2n) =
с помощью метода разделения фотонейтронов по
= 〈σинтС(γ, 2n)интЛ(γ, 2n) = 0.83.
множественности в Ливерморе (США) и Сакле
Поскольку при таких значительных системати-
(Франция) [6]. В результате системных сравни-
ческих расхождениях экспериментальных данных
тельных исследований сечений парциальных и пол-
не ясно, какие именно сечения являются достовер-
ных фотонейтронных реакций из международной
ными и должны использоваться как в фундамен-
электронной базы данных по ядерным реакциям
тальных, так и в прикладных исследованиях, бы-
[7] установлено [4, 5], что полученные в обеих
ли предложены объективные физические критерии
1)Научно-исследовательский институт ядерной физики
достоверности данных по сечениям парциальных
имени Д.В. Скобельцына Московского государственного
реакций [8, 9]. В качестве основных из таких крите-
университета имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия.
риев используются отношения Fi сечений конкрет-
2)Московский государственный университет имени
ных парциальных реакций с множественностью i к
М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва,
сечению выхода нейтронов (1)
Россия.
*E-mail: Varlamov@depni.sinp.msu.ru
Fi =σ(γ, in)(γ, xn) = σ(γ, in)/[σ(γ, 1n) +
(3)
2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ
3
+ 2σ(γ, 2n) + 3σ(γ, 3n) + . . .].
(КМФЯР) [24, 25] и, соответственно, отношениями
теор
, не зависящими от проблем эксперименталь-
Полученные по экспериментальным данным от-
Fi
ного определения множественности нейтронов, а
ношения Fэкспi в соответствии с определением не
во-вторых, тем, что экспериментальной информа-
должны превышать значений 1.00, 0.50, 0.33 со-
цией, использующейся в процедуре (4) оценки до-
ответственно для i = 1, 2 и 3. Превышение от-
стоверных сечений, является только сечение выхо-
ношениями Fэкспi указанных предельных значе-
да нейтронов σэксп(γ, xn), которое зависит от этих
ний означает, что в экспериментальных сечениях
проблем весьма слабо, так как включает в себя
присутствуют существенные систематические по-
нейтроны, образующиеся во всех парциальных ре-
грешности, обусловленные недостоверным (оши-
акциях.
бочным) определением числа нейтронов различной
множественности, а, следовательно, эксперимен-
Было установлено [5-9, 12-23], что для боль-
тальные данные не являются достоверными. Физи-
шого числа ядер экспериментальные сечения пар-
ческим критерием достоверности данных по сече-
циальных фотонейтронных реакций, полученные
ниям парциальных реакций является положитель-
как в Ливерморе, так и в Сакле, существенно
ность значений отношений Fэкспi, обусловленная
отличаются от оцененных сечений. На основании
тем обстоятельством, что все члены соотношения
результатов детального анализа этих расхождений
(3) представляют собой сечения реакций, имеющие
было показано, что прежде всего они обусловлены
размерность площади. Были детально проанали-
существенными погрешностями процедур экспери-
зированы [8-23] расхождения оцененных и экспе-
ментальной идентификации принадлежности реги-
риментальных сечений для большого числа ядер
стрируемых нейтронов реакциям (γ, 1n), (γ, 2n) и
(59Co,63,65Cu,75As,80Se,90-94Zr,115In,112-124Sn,
(γ, 3n). Были сделаны выводы о том, что такие по-
133Cs,138Ba,159Tb,181Ta,186-192Os,197Au,208Pb,
грешности связаны с определенными недостатками
использованной процедуры разделения фотоней-
209Bi и некоторые другие). Установлено, что кри-
териями недостоверности экспериментальных дан-
тронов по множественности, определяемой по их
ных являются также значительные различия между
энергии. Близость энергетических спектров ней-
отношениями Fэкспi, полученными по эксперимен-
тронов из разных реакций, проблемы существенной
зависимости эффективности регистрации нейтро-
тальным данным, и отношениями Fтеорi, рассчи-
нов от их энергии и некоторые технические осо-
танными в комбинированной модели фотоядерных
бенности использованных нейтронных детекторов
реакций (КМФЯР) [24, 25].
делали такую процедуру определения множествен-
Было установлено, что во многих случаях экспе-
ности нейтронов неоднозначной. Непосредствен-
риментальные сечения парциальных реакций, по-
ным результатом этой неоднозначности было недо-
лученные как в Ливерморе, так и в Сакле, не яв-
стоверное (ошибочное) приписывание заметного
ляются достоверными, поскольку в них либо при-
количества нейтронов из одной реакции другой.
сутствуют физически запрещенные отрицательные
значения, либо значения, для которых отношения
Отмеченная неоднозначность распределения
Fэкспi заметно превышают указанные выше физи-
детектируемых нейтронов между реакциями с раз-
ческие пределы, либо наблюдаются значительные
ной множественностью отсутствует в результатах
альтернативных активационных экспериментов,
различия между Fэкспi и Fтеорi.
которые, как правило, проводятся на пучках
Для оценки того, как могут (должны) выглядеть
тормозного γ-излучения. В этих экспериментах
достоверные сечения парциальных реакций, суще-
идентификация парциальных реакций осуществ-
ственно различающиеся в разных экспериментах,
ляется не по энергиям образующихся нейтронов,
при относительно мало различающихся сечени-
которые в разных реакциях могут быть весьма
ях выхода нейтронов (1) был предложен [8, 9]
близки, а по спектроскопическим характеристикам
экспериментально-теоретический метод, в котором
разных конечных ядер парциальных реакций.
сечения парциальных реакций определяются сле-
К сожалению, активационный метод может быть
дующим образом:
использован для исследований далеко не всех ре-
σоцен(γ,in) = Fтеорiσэксп(γ,xn) =
(4)
акций, а только таких, конечными ядрами которых
являются радиоактивные изотопы с характери-
= [σтеор(γ, in)теор(γ, xn)]σэксп(γ, xn).
стиками γ-излучения, подходящими для точных
Такой метод означает, что оцененные сечения ре-
и надежных измерений, и вследствие этого не
акций σоцен(γ, in) оказываются практически неза-
получил широкого распространения. Детальные
висимыми от проблем экспериментального опре-
исследования достоверности данных, оцененных
деления множественности нейтронов. Это достига-
с помощью экспериментально-теоретического
ется, во-первых, тем, что конкуренция парциаль-
метода, описанного выше, были проведены для
ных реакций определяется соотношениями модели
ядер181Ta [26],197Au [19] и209Bi [18], для которых
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
4
ВАРЛАМОВ, ДАВЫДОВ
активационные эксперименты в подходящих усло-
для сечения реакции (γ, 1n). Данные [31-33] были
виях оказались возможными. Было установлено,
получены с помощью техники детектирования ней-
что сечения парциальных реакций, полученные
тронов, аналогичной той, которая была использо-
для этих ядер с помощью экспериментально-
вана в эксперименте Ливермора [27], и, следова-
теоретического метода оценки, согласуются с
тельно, в определенной степени не были свободны
результатами активационных экспериментов, что
от систематических погрешностей, обусловленных
позволяет интерпретировать оцененные сечения
проблемами эффективности регистрации нейтро-
реакций как достоверные.
нов разных энергий. В связи с тем, что энергия
Данные для моноизотопа197Au представляют
налетающих фотонов была относительно низкой,
особый интерес, поскольку сечения парциальных
проведение анализа достоверности данных по се-
чениям реакции (γ, 2n), оказалось невозможным.
реакций
197Au(γ, 1n)196Au и
197Au(γ, 2n)195Au
В этой связи была сформулирована [19] задача
широко используются как в фундаментальных
определения сечений обеих парциальных реакций
исследованиях при сравнении экспериментальных
(γ, 1n) и (γ, 2n) в эксперименте того же типа, но при
данных с результатами теоретических расчетов в
разных моделях, так и в самих экспериментах в
использовании новейшей техники детектирования
качестве мониторов при проведении измерений в
нейтронов, эффективность которой практически не
относительных единицах. В этой связи детальное
зависит от их энергии [34].
сравнение оцененных достоверных сечений пар-
Такой современный эксперимент был выпол-
циальных реакций на ядре197Au было выполнено
нен [35] и позволил провести прямую регистра-
[19] с сечениями, полученными разными методами
цию нейтронов разной множественности в широ-
с помощью:
кой (до 30 МэВ) области энергий фотонов. На-
— разделения фотонейтронов по множествен-
стоящая работа посвящена детальному сравне-
ности, определяемой по измеряемым энергиям фо-
нию полученных в этом эксперименте предвари-
тонейтронов, на пучках квазимоноэнергетических
тельных результатов обеих парциальных реакций
аннигиляционных фотонов в Ливерморе [27] и Сак-
197Au(γ, 1n)196Au и197Au(γ, 2n)195Au с результа-
ле [28];
тами разных экспериментов и оцененными данны-
ми.
— регистрации наведенной активности на пуч-
ках тормозного γ-излучения [29, 30];
— регистрации разными способами нейтронов
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
на пучках фотонов обратного комптоновского рас-
И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ ПО СЕЧЕНИЯМ
сеяния релятивистских позитронов на пучках мощ-
ПАРЦИАЛЬНЫХ ФОТОНЕЙТРОННЫХ
ных лазеров [31-33].
РЕАКЦИЙ НА ЯДРЕ197Au
Было установлено, что оцененные с помощью
экспериментально-теоретического метода [9] се-
Как отмечалось выше, данные по сечениям
парциальных фотонейтронных реакций на яд-
чения парциальных реакций на ядре197Au суще-
ственно отличаются от результатов экспериментов
ре
197Au, полученные в разных эксперимен-
[27, 28], выполненных с помощью метода разде-
тах, существенно различаются. Так, например,
ления нейтронов по множественности. Ранее при
упоминавшиеся выше средние значения отно-
исследовании соотношений сечений парциальных
шений интегральных сечений (в единицах МэВ
реакций для большого количества ядер было по-
мбн) для реакций (γ, 1n) и (γ, 2n), получен-
казано [5-9, 12-23], что наблюдаемые расхож-
ных для ядра197Au в Сакле [28] и Ливермо-
дения обусловлены присутствием в эксперимен-
ре [27], равны [6] 〈RС/Л(1n) = 2588.0/2190.0 =
тальных сечениях парциальных реакций различных
= 1.18 и 〈RС/Л(2n) = 〈σинтС(γ, 2n)интЛ(γ, 2n) =
систематических погрешностей, причиной которых
= 479.0/777.0 = 0.62. После необходимой коррек-
являются определенные проблемы с эффективно-
тировки энергетических шкал обоих эксперимен-
стью регистрации нейтронов разных энергий и,
тов были получены [4, 9] несколько иные, но по-
следовательно, разной множественности. При этом
прежнему существенно различающиеся значения
было установлено, что оцененные сечения для ядра
〈RС/Л(1n) = 1.00 и 〈RС/Л(2n) = 0.69.
197Au согласуются с результатами активационного
эксперимента [30], в котором проблемы эффек-
Детальное исследование достоверности резуль-
тивности регистрации нейтронов разных энергий
татов ранних экспериментов по определению сече-
отсутствуют. Было установлено также, что сечения
ний парциальных фотонейтронных реакций на ядре
реакции (γ, 1n), определенные в экспериментах на
197Au было выполнено [19] с использованием объ-
пучках фотонов обратного комптоновского рассе-
ективных критериев достоверности [9]. В области
яния с энергиями до20 МэВ [31-33], также
энергий фотонов до20 МэВ были рассмотрены
в целом согласуются с оцененными данными [9]
сечения реакции (γ, 1n), полученные с помощью
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ
5
метода разделения фотонейтронов по множествен-
множественности [27, 28, 31-33], и отсутствуют
ности на пучках квазимоноэнергетических анниги-
в активационном эксперименте [30]. В связи со
ляционных фотонов [27, 28], активационного ме-
сказанным большой интерес вызывает сравнение
тода на пучках тормозного γ-излучения [29, 30] и
оцененных и активационных данных с результатами
метода регистрации нейтронов на пучках фотонов
определения сечений обеих парциальных реакций
обратного комптоновского рассеяния релятивист-
(γ, 1n) и (γ, 2n) в эксперименте с фотонами от
ских позитронов на пучках мощных лазеров [31-
комптоновского рассеяния, выполненном в усло-
33]. Соответствующие результаты представлены
виях практической независимости эффективности
на рис. 1a. В области энергий фотонов от 14
регистрации нейтронов от энергии.
до 30 МэВ были рассмотрены сечения реакции
Такой эксперимент был выполнен для ядра
(γ, 2n), полученные в экспериментах [27, 28, 30],
197Au и еще нескольких ядер [35]. Использовался
результаты которых представлены на рис. 1б.
детектор нейтронов, в принципе аналогичный тому,
который был использован ранее в Ливерморе [27].
Было проведено сравнение сечений обеих пар-
При этом была применена новейшая техника де-
циальных реакций (γ, 1n) и (γ, 2n) с результата-
тектирования нейтронов, эффективность которой
ми оценки [9], выполненной с помощью описан-
ного выше экспериментально-теоретического ме-
практически не зависит от их энергии [34]. Сечения
тода (4) при использовании в качестве исходных
обеих реакций (γ, 1n) и (γ, 2n), полученные в
данных экспериментального сечения выхода ней-
эксперименте [35], также представлены на рис. 1,
а соответствующие интегральные сечения также
тронов σэксп(γ,xn) (1), полученного в Ливерморе
приведены в табл. 1 и 2.
[27]. Использование в процедуре оценки данных
Ливермора [27], а не Сакле [28] было обусловлено
тем, что первые были получены в области энер-
3. ОСОБЕННОСТИ ФОТОНЕЙТРОННЫХ
гий фотонов до 25, тогда как вторые — лишь до
ЭКСПЕРИМЕНТОВ НА ЯДРЕ197Au
20 МэВ. Кроме того, учитывалось то обстоятель-
ство, что данные Ливермора [27] намного лучше
Как отмечалось выше, условия получения дан-
по сравнению с данными Сакле [28] согласовались
ных по сечениям фотонейтронных реакций как пол-
с теоретическим сечением σтеор(γ,xn), рассчитан-
ных, так и парциальных, в разных экспериментах
ным в КМФЯР [24, 25]. Выполненное сравнение
существенно различались и по способам получения
свидетельствует о том, что оцененное в области
пучков налетающих фотонов, и по методам опреде-
энергий фотонов до 20 МэВ сечение реакций (γ, 1n)
ления множественности образующихся в реакциях
существенно расходится с результатами экспери-
нейтронов.
ментов, выполненных с помощью метода разделе-
ния фотонейтронов по множественности [27, 28],
но в целом согласуется с результатами активаци-
3.1. Эксперименты на пучках
квазимоноэнергетических
онного эксперимента [30] и экспериментов на пуч-
аннигиляционных фотонов
ках фотонов обратного комптоновского рассеяния
[31-33]. Соответствующие значения интегральных
В Ливерморе [27] и Сакле [28] эксперименты
сечений приведены в табл. 1. В случае сечения
проводились на пучках квазимоноэнергетических
реакции (γ, 2n), для которого результаты экспе-
фотонов, образующихся при аннигиляции на лету
риментов [31-33] отсутствуют, в области энергий
релятивистских позитронов, методы получения ко-
фотонов до 28 МэВ было установлено расхождение
торых были практически идентичными. При этом в
оцененных данных [9] с результатами эксперимен-
обоих экспериментах использовались так называ-
тов [27, 28] и их согласие с результатом акти-
емые “slowing down” детекторы нейтронов, в ко-
вационного эксперимента [30]. Соответствующие
торых образующиеся в исследуемой мишени ней-
данные по интегральным сечениям представлены в
троны с разными энергиями в промежутках меж-
табл. 2.
ду импульсами линейных ускорителей электронов
замедлялись до тепловых энергий, конструкции
Ранее при исследовании достоверности данных,
которых существенно различались. В Ливерморе
полученных для большого количества ядер [8-
23], было показано, что соотношения результатов
использовался большой (1 м3) куб парафина, а
разных экспериментов с оцененными данными обу-
в Сакле жидкий сцинтиллятор большого объема
словлены наличием или отсутствием определен-
(сфера диаметром 1 м,250 л). В Ливерморе за-
ных проблем, связанных с существенной зависи-
медлившиеся до тепловых энергий нейтроны реги-
мостью эффективности регистрации нейтронов от
стрировались с помощью 24 газоразрядных10BF3-
их энергии. В случае ядра197Au такие пробле-
счетчиков, располагавшихся тремя концентриче-
мы присутствуют в экспериментах, выполненных с
скими кольцами вокруг мишени, а в Сакле — с
использованием метода разделения нейтронов по
помощью регистрации актов излучения ядер156Gd,
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
6
ВАРЛАМОВ, ДАВЫДОВ
σ, мбн
600
a
500
400
300
200
100
0
σ, мбн
б
150
100
50
0
5
10
15
20
25
30
E, МэВ
Рис. 1. Сравнение экспериментальных ([27] — заполненные треугольники с вершиной вверх, [3] — пустые треугольники
вершиной вверх, [28] — квадраты, [34] — треугольники с вершиной вниз, [30] — кривая) и оцененных ([9] — кружки)
сечений реакций на ядре197Au: a σ(γ,1n), б σ(γ,2n).
внедренных в сцинтиллятор, весь объем которого
метно различались и оценки их эффективности.
просматривался большим числом фотоумножите-
В Сакле достаточно высокая эффективность ре-
лей. В обоих экспериментах использовался метод
гистрации нейтронов существенно зависела от их
разделения детектируемых нейтронов по множе-
энергии, заметно уменьшаясь с увеличением мно-
ственности, для чего проводилось измерение их
жественности. Для процессов с участием един-
энергии: предполагалось, что нейтроны из реакции
ственного нейтрона она оценивалась в 60%, двух —
(γ, 1n) имеют энергию, б ´ольшую по сравнению с
в 36%, трех — в 21%. Вместе с тем указывалось
энергией нейтронов из реакции (γ, 2n), а нейтроны
[36], что достаточно высокий уровень фона тако-
из этих двух реакций — большую по сравнению с
го детектора приводил к большим неопределен-
энергией нейтронов из реакции (γ, 3n).
ностям процессов его вычитания и внесения по-
В связи с тем, что конструктивно нейтронные
правок на просчеты. Делался вывод, что детек-
детекторы в Ливерморе и Сакле различались, за- тор Сакле был предрасположен к определенному
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ
7
Таблица 1. Интегральные сечения σинт реакции197Au(γ, 1n)196Au, рассчитанные до энергии Eинт = 17 МэВ по
результатам разных экспериментов [3, 27, 28, 30, 35], и оценки с помощью экспериментально-теоретического
метода [9], и их отношения σинтэкспинтоцен [9]
Источник данных
σинт (МэВ мбн)
σинтэкспинтоцен [9]
Эксперимент, Ливермор [3]
1738.32 ± 11.78
0.79
Эксперимент, Ливермор [27]
2125.19 ± 22.95
0.97
Эксперимент, Сакле [28]
2344.06 ± 13.73
1.07
Активационный эксперимент [30]
2194.88
0.99
Эксперимент NewSUBARU [35]
2116.45 ± 24.97
0.97
Оценка [9]
2195.61
1.00
Таблица 2. Интегральные сечения σинт реакции197Au(γ, 2n)196Au, рассчитанные до энергий Eинт = 18.6 и 25.0 МэВ
по экспериментальным [3, 27, 28, 30, 35] и оцененным [9] данным, и их отношения σинтэкспинтоцен [9]
Источник
Eинт = 18.6 МэВ
Eинт = 25.0 МэВ
данных
σинт (МэВ мбн)
σинтэкспинтоцен [9]
σинт (МэВ мбн)
σинтэкспинтоцен [9]
[27]
387.04 ± 11.89
0.96
784.53 ± 25.55
1.07
[28]
293.79 ± 7.26
0.73
627.08 ± 11.51
0.84
[30]
338.84
0.84
720.52
0.97
[35]
344.06 ± 5.96
0.85
721.61 ± 8.07
0.98
[9]
403.96
1.00
739.4
1.00
завышению вклада нейтронов из реакции (γ, 1n)
одной парциальной реакции в другую. Как от-
по сравнению с их вкладом из реакции (γ, 2n).
мечалось выше, в Сакле это было перемещение
Эффективность регистрации нейтронов детекто-
нейтронов из реакции (γ, 2n) в реакцию (γ, 1n),
ром Ливермора также существенно зависела от
а в Ливерморе— противоположное перемещение
их энергии, при том, что приведенная к эффек-
части нейтронов из реакции (γ, 1n) в реакцию
тивности 4π детектора эффективность регистра-
(γ, 2n). Именно такими недостоверными отличиями
ции события “единственного” нейтрона составляла
чисел регистрируемых нейтронов разных энергий
20%, т.е. была значительно ниже эффективности
(а, следовательно, — разной множественности) от
детектора Сакле. При этом нейтроны с меньши-
реальных количеств нейтронов, образующихся в
ми энергиями регистрировались в основном внут-
разных реакциях, обусловлено упомянутое выше
расхождение отношений интегральных сечений для
ренними кольцами10BF3-счетчиков, а нейтроны
обеих реакций: 〈RС/Л(1n) = 1.00 и 〈RС/Л(2n) =
с б ´ольшими энергиями—внешними. Для опре-
деления количества нейтронов с разными энер-
= 0.69.
гиями и в Сакле и в Ливерморе использовался
соответствующий статистический анализ сигналов
3.2. Активационные эксперименты на пучках
детектора, основанный на данных об их энергии.
тормозного γ-излучения
Однако в детекторе Ливермора часть нейтронов
с б ´ольшими энергиями на пути к замедлению до
Активационные эксперименты имеют суще-
тепловых энергий вследствие многократного рас-
ственные преимущества по идентификации реак-
сеяния на ядрах замедлителя могла возвращаться
ций с образованием разного количества нейтро-
к внутренним кольцам, что должно было приводить
нов по сравнению с экспериментами, в которых
к определенному завышению вклада реакций с
используется метод разделения фотонейтронов по
большой множественностью.
множественности. При регистрации наведенной
Рассмотренные особенности обоих детекторов
γ-активности идентификация разных парциальных
приводили [8-23] к недостоверному (ошибочному)
реакций осуществляется с помощью не энергети-
перемещению некоторого количества нейтронов из
ческих характеристик образующихся в реакциях
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
8
ВАРЛАМОВ, ДАВЫДОВ
нейтронов, а спектроскопических характеристик
Эксперимент [35] выполнен в области энергий до
конечных ядер парциальных реакций. Различие
39.3 МэВ, что позволило определить сечения обеих
конечных ядер разных парциальных реакций поз-
парциальных реакций (γ, 1n) и (γ, 2n).
воляет идентифицировать их вполне однозначно.
Следует особо отметить то обстоятельство, что
Вместе с тем в сечениях реакций, определя-
в современном эксперименте [35] на пучке фото-
емых этим методом, присутствуют некоторые
нов обратного комптоновского рассеяния электро-
дополнительные к статистическим погрешности,
нов на лазерном пучке был использован “slowing
обусловленные тем, что измерения проводятся
down” детектор нейтронов, практически полно-
на пучках тормозного γ-излучения. Это требует
стью аналогичный тому, который использовался
использования модельного описания сплошных
в Ливерморе [27]. Нейтроны между импульсами
спектров фотонов. Наиболее полно определение
фотонов замедлялись с помощью полиэтилена и
сечений парциальных реакций 197Au(γ, in) для
детектировались с помощью 3110BF3-счетчика,
i = 1-6 было проведено [30] на пучке линейного
располагавшегося тремя (4, 9 и 18 счетчиков)
ускорителя электронов при максимальных энер-
концентрическими кольцами на расстояниях 5.5,
гиях спектра тормозного γ-излучения Eмаксγ = 50,
13.0 и 16.0 см от мишени. Вместе с тем с целью
60 и 70 МэВ. Усредненные по потоку фотонов
преодоления недостатков системы детектирования
сечения парциальных реакций были получены пу-
нейтронов, использованной в Ливерморе, для экс-
тем моделирования спектров фотонов тормозного
перимента NewSUBARU была разработана спе-
γ-излучения с помощью широко используемого
циальная техника прямого измерения множествен-
компьютерного кода TALYS 1.6.
ности нейтронов с помощью детектора, эффектив-
ность которого практически не зависит от энергии
3.3. Эксперименты на пучках фотонов
нейтронов — flat-efficiency detector (FED).
от обратного комптоновского рассеяния
Кратко суть этой новой техники заключается
в специальной обработке экспериментальных дан-
В связи с появлением в последнее время элек-
тронных ускорителей с интенсивным рабочим цик-
ных [34, 35]. Так как числа событий Ni (i = 1, 2, 3,
лом и мощных лазеров были созданы источники
4, . . . ) отдельных парциальных реакций с сечения-
квазимоноэнергетических фотонов, образующихся
ми σ(γ, in), которые происходят при облучении Nγ
в процессах обратного комптоновского рассея-
фотонами Nям ядер мишени,
ния релятивистских электронов на лазерном пучке.
Ni = NγNямσ(γ,in)
(5)
Энергетический спектр фотонов комптоновского
рассеяния (laser Compton scattering — LCS) име-
не могут быть измерены прямо (по существу -
ет определенные преимущества по сравнению со
основная проблема процесса определения сечения
спектром аннигиляционных фотонов. Аннигиля-
парциальной реакции, так как события с разным
ционная линия имеет плавную форму в области
числом нейтронов пересекаются), число событий
максимальной энергии и относительно большую
с единственным нейтроном Nед может быть пред-
(100-250 кэВ) ширину. Присутствие в спектре
ставлено соотношением
фотонов “хвоста” тормозного излучения от пози-
Nед = N1ε(E1) + N22C1ε(E2)(1 - ε(E2)) +
(6)
тронов — низкоэнергетичной части спектра — де-
лает необходимым для определения сечения ре-
+ N33C1ε(E3)(1 - ε(E3))2,
акции проведение трехэтапного разностного экс-
в котором:
перимента, что естественно существенно снижает
достигаемую статистическую точность.
— первый член означает, что единственный
Спектр LCS-фотонов характеризуется очень
нейтрон из реакции (γ, 1n) детектируется с эффек-
резким обрезанием в области максимальной энер-
тивностью ε(E1);
гии и относительно малым “хвостом” в обла-
— второй член означает, что первый нейтрон из
сти малых энергий. При этом ширина LCS-линии
реакции (γ, 2n) детектируется с эффективностью
составляет всего несколько %. Так, в экспери-
ε(E2), а второй, напротив, не детектируется с эф-
менте [35], выполненном в Японии на установке
фективностью (1 - ε(E2));
NewSUBARU при энергиях фотонов 6, 10, 20 и
— третий член означает, что детектируется
30 МэВ, ширина на половине высоты соответ-
лишь один из трех нейтронов из реакции (γ, 3n).
ствующей LCS-линии составляла соответственно
68, 247, 325 и 965 кэВ. В случае ядра197Au
Так как в обычном эксперименте определяется
эксперименты [31-33] были выполнены до энергий
лишь число Nед, а числа N1, N2 и N3 (как и
фотонов, лишь на немного превышающих порог
энергии E1, E2 и E3) остаются неизвестными, с
B2n реакции (γ, 2n), и вследствие этого позво-
использованием величин энергий первого (E1) и
лили определить лишь сечение реакции (γ, 1n).
второго (E2) нейтронов из реакции (γ,2n) второй
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ
9
член соотношения (6) может быть представлен в
соответственно) и заметно расходятся с результа-
виде
тами экспериментов [3, 28] (отношения σинтэкспинтоцен
N22C1ε(E2)(1 - ε(E2)) =
(7)
[9] составляют 0.79 и 1.07 соответственно).
= N2ε(E21)(1 - ε(E22)) +
Обращает на себя внимание то обстоятельство,
что в результате эксперимента [3], выполненного
+ N2ε(E22)(1 - ε(E21))
в Ливерморе с целью специального исследования
и, следовательно, соотношение (6) с постоянным
причин расхождения данных Ливермора и Сакле
значением эффективности ε приобретает вид
для нескольких ядер, в том числе и ядра197Au,
для реакции (γ, 1n) на этом ядре было получено
Nед = N1ε + N22C1ε(1 - ε) +
(8)
сечение, существенно отличающееся от сечения,
+ N33C1ε(1 - ε)2.
полученного ранее [27]. В результате обсуждения
расхождений данных для ядра197Au (а также для
Аналогичным образом могут быть получены со-
ядерестRb,89Sr,89Y,90Zr,93Nb,127I,206-208Pb
отношения для событий с совместным участием
и209Bi) было констатировано [3], что расхожде-
двух и трех нейтронов, соответственно
ния между результатами обеих лабораторий имеют
место. Их причинами были названы возможные
Nдв = N2ε2 + N22C2ε2(1 - ε),
(9)
ошибки в определении потока налетающих фото-
нов или оценки эффективности регистрации ней-
Nтр = N3ε3.
(10)
тронов (или и в том и другом). Были рекомендованы
коэффициенты нормализации, позволяющие при-
Решение системы трех уравнений (8)-(10) от-
вести данные обеих лабораторий в соответствие.
носительно чисел нейтронов N1, N2 и N3 позволяет
Рекомендации для разных ядер противоречили друг
прямым образом определить (5) искомые сечения
другу — для некоторых предлагалось уменьшать
парциальных реакций σ(γ, 1n), σ(γ, 2n) и σ(γ, 3n).
сечения Сакле, для других — увеличивать сечения
Специальная калибровка с использованием ис-
Ливермора. В связи с весьма большими расхож-
точника252Cf показала, что при изменении энергии
дениями данные для двух ядер127I и197Au, по-
нейтронов от 3 до 7 МэВ полная усредненная эф-
лученные ранее в Ливерморе, предлагалось да-
фективность FED-детектора лишь слегка умень-
лее не использовать, рекомендовалось использо-
шается от 37.3 ± 0.69% до 35.2 ± 2.2% [34].
вать сечения Сакле, умноженные соответственно
на коэффициенты 0.80 и 0.93. Следует отметить,
что данные табл. 1 свидетельствуют о том, что
4. СЕЧЕНИЯ РЕАКЦИЙ197Au(γ, 1n)196Au
в случае ядра197Au с результатами других экс-
И197Au(γ,2n)195Au В УСЛОВИЯХ
периментов согласуется не уменьшенное сечение
ОТСУТСТВИЯ ПРОБЛЕМ
Сакле [28], а напротив — несколько увеличенное
ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ
сечение Ливермора [27]. При этом расхождение
НЕЙТРОНОВ
сечения Ливермора [3] с данными других экспе-
риментов оказывается очень большим (20%). То
Предварительные результаты по определению
обстоятельство, что сечение реакции (γ, 1n) на
сечений реакций (γ, 1n) и (γ, 2n) на ядре197Au
ядре197Au, определенное в эксперименте [3], ока-
современного эксперимента [35], выполненного с
зывается столь существенно недоопределенным по
помощью FED-детектора [34], сравниваются с ре-
сравнению с результатом эксперимента [27], озна-
зультатами других экспериментов, выполненных
чает, что влияние упомянутых ошибок в опреде-
ранее, а также с результатами оценки с помо-
лении потока фотонов и оценки эффективности
щью экспериментально-теоретического метода [9]
регистрации нейтронов на величины определяемых
на рис. 1.
в таком эксперименте сечений реакций может быть
оценено как значительное.
На рис. 1a приведены результаты разных экспе-
риментов для реакции (γ, 1n). В табл. 1 приводятся
В таблице 2 приводятся значения интеграль-
значения интегральных сечений реакции (γ, 1n),
ных сечений реакции (γ, 2n), рассчитанные для
рассчитанные для совпадающих областей энергий
двух областей (до Eинт = 18.6 и 25.0 МэВ) энер-
фотонов до Eинт = 17 МэВ по экспериментальным
гий фотонов и также отношения σинтэкспинтоцен [9].
и оцененным данным, а также отношения экспе-
Промежуточное значение Eинт = 18.6 МэВ было
риментальных и оцененных данных σинтэкспинтоцен [9].
выбрано в связи с тем, что приведенные на рис. 1б
Хорошо видно, что результаты экспериментов [27,
данные свидетельствуют о том, что соотношения
30, 35] согласуются с оцененными данными [9]
между сечениями, полученными в разных экспе-
(отношения σинтэкспинтоцен составляют 0.97, 0.99 и 0.98
риментах в областях энергий фотонов до и после
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
10
ВАРЛАМОВ, ДАВЫДОВ
F1
2.0
a
1.5
1.0
0.5
0
-0.5
F2
б
0.5
0
10
15
20
25
B2n
B3n E, МэВ
Рис. 2. Отношения F1 (a) и F2 (б), полученные для ядра197Au с использованием экспериментальных данных ([27] —
треугольники c вершиной вверх, [28] — квадраты, [35] — треугольники с вершиной вниз), в сравнении с результатами
расчетов в КМФЯР [24, 25] — кривые.
18.6 МэВ, заметно различаются. Это наглядно
ют о том, что в случае реакции (γ, 2n) оцененные
отражает зависимость этих соотношений от энер-
с помощью экспериментально-теоретического ме-
гий нейтронов, которые очевидно могут существен-
тода данные [9] существенно отличаются (расхож-
но различаться в процессах распада “низко”- и
дения достигают7-16%) от результатов экспе-
“высоко”возбужденных состояний ядра197Au.
риментов, выполненных с помощью метода разде-
ления нейтронов по множественности [27, 28]. При
Данные, приведенные в табл. 2, свидетельству- этом оцененные данные согласуются (расхожде-
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ
11
ния составляют соответственно лишь 3 и 2%) с
этом оказываются близкими к отношениям Fтеор1,2,
результатами активационного эксперимента [30] и
рассчитанным в рамках комбинированной модели
эксперимента с FED-детектором [35].
фотоядерных реакций [24, 25].
Следует отметить, что некоторое расхождение
между результатами активационного эксперимен-
та [30] и оцененными данными для реакции (γ,
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
2n), наблюдающееся в области энергий фотонов
Выполнено сравнение сечений реакций
18.5-23.0 МэВ, как отмечалось ранее [19], может
197Au(γ, 1n)196Au и197Au(γ, 2n)195Au, оцененных
быть следствием использования разных моделей —
с помощью экспериментально-теоретического
КМФЯР [24, 25] при проведении оценки [9] и
метода, основанного на использовании объек-
международного компьютерного кода TALYS 1.6 в
тивных физических критериев достоверности, с
активационном эксперименте [30] при моделирова-
результатами разных экспериментов. Установлено,
нии спектра тормозного γ-излучения.
что достоверность экспериментальных данных
Из данных, приведенных на рис. 1 и в табл. 1
существенно зависит от методов определения
и 2, следует, что во всей исследованной области
множественности детектируемых нейтронов:
энергий фотонов для обеих парциальных реак-
— сечения парциальных реакций (γ, 1n) и
ций (γ, 1n) и (γ, 2n) с оцененными данными [9]
(γ, 2n), определенные с помощью метода разде-
наилучшим образом согласуются результаты со-
ления фотонейтронов по множественности, ос-
временного эксперимента NewSUBARU [35]. Как
нованного на измерениях их энергий [27, 28],
отмечалось выше, при практической идентичности
существенно расходятся между собой и при этом не
конструкций детекторов, использованных в этом
согласуются с результатами альтернативных экс-
эксперименте и эксперименте [27], в эксперименте
периментов [30, 35] и с оцененными данными [9], не
[35] использовалась принципиально иная техни-
удовлетворяя при этом объективным физическим
ка прямого измерения множественности нейтро-
критериям достоверности данных;
нов (FED-детектор), при которой эффективность
регистрации нейтронов от их энергии практически
— сечения реакций (γ, 1n) и (γ, 2n), опреде-
не зависит [34]. Это позволило определить сече-
ленные в альтернативных экспериментах, в кото-
ния реакций с образованием различных количеств
рых множественность нейтронов не зависит (или
нейтронов, прежде всего (γ, 1n) и (γ, 2n), а сле-
практически не зависит) от их энергии [30, 35],
довательно, и полной фотонейтронной реакции (2)
согласуются с оцененными данными;
и реакции выхода нейтронов (1) с существенно
— результаты современного эксперимента
меньшими систематическими погрешностями.
[35], выполненного с помощью техники пря-
Согласие результатов эксперимента [35] с ре-
мого определения множественности нейтронов
зультатами оценки, основанной на использовании
(FED-детектор), позволяющей в широкой области
физических критериев достоверности [9], и их рас-
энергий регистрировать нейтроны практически с
хождение с результатами экспериментов [27, 28]
одинаковой эффективностью, наилучшим образом
дополнительно подтверждают выводы исследова-
согласуются с сечениями реакций (γ, 1n) и (γ, 2n),
ний, выполненных ранее [8-23], об определен-
оцененных с использованием физических критери-
ных недостатках метода разделения фотонейтронов
ев достоверности [9].
по множественности. Основным из них является
Результаты экспериментов [27, 35], полученные
наличие в данных по сечениям парциальных ре-
с применением практически идентичных детекто-
акций существенных систематических погрешно-
ров нейтронов, но с использованием принципиаль-
стей, обусловленных неоднозначностью процедуры
но разных техник определения их множественно-
определения множественности детектируемых ней-
сти, существенно расходятся. Это свидетельствует
тронов по их энергии, поскольку от этой энергии
о том, что именно существенная зависимость эф-
существенно зависит эффективность их регистра-
фективности регистрации нейтронов от их энергий
ции.
является определяющей причиной существенных
Б ´ольшая достоверность данных эксперимента
систематических погрешностей результатов экспе-
[35] по сравнению с данными экспериментов [27,
риментов, выполненных с помощью метода разде-
28] дополнительно подтверждается и энергетиче-
ления фотонейтронов по множественности [27, 28],
скими зависимостями соответствующих отношений
делающих эти результаты недостоверными. При
F1,2, которые представлены на рис. 2. Хорошо
этом результаты альтернативных экспериментов по
видно, что отношения Fэксп1,2, полученные по резуль-
определению сечений реакций197Au(γ, 1n)196Au
татам эксперимента [35], существенно расходятся
и197Au(γ,2n)195Au, а также их оценки с по-
с соответствующими отношениями Fэксп1,2, получен-
мощью экспериментально-теоретического метода
ными по результатам экспериментов [27, 28], и при
могут быть интерпретированы как достоверные.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
12
ВАРЛАМОВ, ДАВЫДОВ
Исследования выполнены в Отделе электро-
14.
В. В. Варламов, М. А. Макаров, Н. Н. Песков,
магнитных процессов и взаимодействий атомных
М. Е. Степанов, ЯФ 78, 678 (2015) [Phys. At. Nucl.
ядер Научно-исследовательского института ядер-
78, 634 (2015)].
ной физики имени Д. В. Скобельцына Московского
15.
В. В. Варламов, М. А. Макаров, Н. Н. Песков,
М. Е. Степанов, ЯФ 78, 797 (2015) [Phys. At. Nucl.
государственного университета имени М. В. Ломо-
78, 746 (2015)].
носова.
16.
В. В. Варламов, А. И. Давыдов, М. А. Макаров,
Авторы выражают благодарность В.Н. Орли-
В. Н. Орлин, Н. Н. Песков, Изв. РАН. Cер. физ.
ну за результаты теоретических расчетов сече-
80, 351 (2016) [Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 80, 317
ний фотоядерных реакций, а также Х. Утсуно-
(2016)].
мия, Д.М. Филипеску, И. Георге, С.С. Белышеву,
17.
В. В. Варламов, Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин, Н. Н.
К.А. Стопани за большую помощь в получении
Песков, М. Е. Степанов, ЯФ 79, 315 (2016) [Phys.
новых экспериментальных данных и полезные дис-
At. Nucl. 79, 501 (2016)].
куссии.
18.
S. S. Belyshev, D. M. Filipescu, I. Gheoghe,
B. S. Ishkhanov, V. V. Khankin, A. S. Kurilik,
A. A. Kuznetsov, V. N. Orlin, N. N. Peskov, K. A.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Stopani, O. Tesileanu, and V. V. Varlamov, Eur. Phys.
1.
E. Wolynec, A. R. V. Martinez, P. Gouffon, Y. Miyao,
J. A 51, 67 (2015).
V. A. Serr ˜ao, and M. N. Martins, Phys. Rev. C 29,
19.
V. Varlamov, B. Ishkhanov, and V. Orlin, Phys. Rev. C
1137 (1984).
96, 044606 (2017).
2.
E. Wolynec and M. N. Martins, Rev. Brasil. Fis. 17,
20.
V. V. Varlamov, A. I. Davydov, and B. S. Ishkhanov,
56 (1987).
Eur. Phys. J. A 53, 180 (2017).
3.
B. L. Berman, R. E. Pywell, S. S. Dietrich,
21.
V. Varlamov, A. Davydov, V. Kaidarova, and V. Orlin,
M. N. Thompson, K. G. McNeill,and J. W. Jury, Phys.
Phys. Rev. C 99, 024608 (2019).
Rev. C 36, 1286 (1987).
22.
V. V. Varlamov, A. I. Davydov, and V. N. Orlin, Amer.
4.
V. V. Varlamov, N. N. Peskov, D. S. Rudenko,
J. Phys. Appl. 8, 64 (2020).
and M. E. Stepanov, INDC(CCP)-440, IAEA NDS
23.
V. Varlamov, B. Ishkhanov, and N. Orlin, Phys. Rev. C
(Vienna, Austria, 2004), p. 37.
95, 054607 (2017).
5.
В. В. Варламов, Н. Н. Песков, Д. С. Руденко,
24.
Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин, ЭЧАЯ 38, 460 (2007)
М. Е. Степанов, ВАНТ. Сер. Яд. конст. 1-2, 48
[Phys. Part. Nucl. 38, 232 (2007)].
(2003).
25.
Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин, ЯФ 71, 517 (2008)
6.
S. S. Dietrich and B. L. Berman, At. Data Nucl. Data
[Phys. At. Nucl. 71, 493 (2008)].
Tables 38, 199 (1988).
26.
Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин, С. Ю. Трощиев, ЯФ
7.
Международная электронная база данных
75, 283 (2012) [Phys. At. Nucl. 75, 253 (2012)].
по ядерным реакциям: Центр данных фото-
27.
S. C. Fultz, R. L. Bramblett, T. J. Caldwell, and
ядерных экспериментов (ЦДФЭ) Научно-иссле-
N. A. Kerr, Phys. Rev. 127, 1273 (1962).
довательского института ядерной физики имени
28.
A. Veyssiere, H. Beil, R. Bergere, P. Carlos, and
Д.В. Скобельцына Московского государственного
A. Lepretre, Nucl. Phys. A 159, 561 (1970).
университета имени М.В. Ломоносова, http://cdfe.
29.
C. Plaisir, F. Hannachi, F. Gobet, M. Tarisien,
sinp.msu.ru/index.ru.html;
Секция
ядерных
M. M. Al ´eonard, V. M ´eot, G. Gosselin, P. Morel, and
данных МАГАТЭ (International Atomic Energy
B. Morillon, Eur. Phys. J. A 48, 68 (2012).
Agency Nuclear Data Section), http://www-
30.
H. Naik, G. Kim, K. Kim, M. Zaman, A. Goswami,
nds.iaea.org/exfor; Национальный центр ядерных
M. Woo Lee, S.-C. Yang, Y.-O. Lee, S.-G. Shin, and
данных США (USA National Nuclear Data Center),
M.-H. Cho, Nucl. Phys. A 948, 28 (2016).
http://www.nndc.bnl.gov/exfor/exfor00.htm
31.
K. Y. Hara, H. Harada, F. Kitatani, S. Goko, Shin-ya
8.
В. В. Варламов, Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин,
Hohara, T. Kaihori, A. Makinaga, H. Utsunomiya,
В. А. Четверткова, Изв. РАН. Сер. физ. 74, 875
H. Toyokawa, and K. Yamada, J. Nucl. Sci. Technol.
(2010) [Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 74, 833 (2010)].
44, 938 (2007).
9.
В. В. Варламов, Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин,
32.
O. Itoh, H. Utsunomiya, H. Akimune, T. Kondo,
С. Ю. Трощиев, Изв. РАН. Сер. физ. 74, 884 (2010)
M. Kamata, T. Yamagata, H. Toyokawa, H. Harada,
[Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 74, 842 (2010)].
F. Kitatani, S. Goko, C. Nair, and Y.-W. Lui, J. Nucl.
10.
В. В. Варламов, Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин, ЯФ
Sci. Technol. 48, 834 (2011).
75, 1414 (2012) [Phys. At. Nucl. 75, 1339 (2012)].
33.
F. Kitatani, H. Harada, S. Goko, H. Utsunomiya,
11.
V. V. Varlamov, B. S. Ishkhanov, V. N. Orlin, and
H. Akimune, H. Toyokawa, and K. Yamada, J. Nucl.
K. A. Stopani, Eur. Phys. J. A 50, 114 (2014).
Sci. Technol. 48, 1017 (2011).
12.
B. S. Ishkhanov, V. N. Orlin, and V. V. Varlamov, EPJ
34.
H. Utsunomiya, I. Gheorghe, D. M. Filipescu,
Web Conf. 38, 1203 (2012).
T. Glodariu, S. Belyshev, K. Stopani, V. Varlamov, B.
13.
В. В. Варламов, Б. С. Ишханов, В. Н. Орлин,
Ishkhanov, S. Katayama, D. Takenaka, T. Ariizumi,
Н. Н. Песков, М. Е. Степанов, ЯФ 76, 1484 (2013)
Sh. Amano, and Sh. Miyamoto, Nucl. Instrum.
[Phys. At. Nucl. 76, 1403 (2013)].
Methods A 871, 135 (2017).
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ОЦЕНЕННЫЕ ДАННЫЕ
13
35. T. Kawano, Y. S. Cho, P. Dimitriou, D. Filipescu,
et al., Nucl. Data Sheets 163, 109 (2020).
N. Iwamoto, V. Plujko, X. Tao, H. Utsunomiya,
36. B. L. Berman and S. C. Fultz, Rev. Mod. Phys. 47,
V. Varlamov, R. Xu, R. Capote, I. Gheorghe,
713 (1975).
O. Gorbachenko, Y. L. Jin, T. Renstrшm, M. Sin,
EXPERIMENTAL AND EVALUATED DATA ON PHOTODISINTEGRATION
OF197Au
V. V. Varlamov1), A. I. Davydov2)
1)Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, M. V. Lomonosov Moscow State University, Russia
2)Faculty of Physics, M. V. Lomonosov Moscow State University, Russia
The comparison of (γ, 1n) and (γ, 2n) reaction cross sections for197Au evaluated using objective physical
criteria of data reliability with the results of various experiments was carried out. It was shown that the
evaluated data are significantly different from the results obtained using the photoneutron multiplicity
sorting method, but agree with the results obtained using alternative methods. The best agreement for the
reactions197Au(γ, 1n)196Au and197Au(γ, 2n)195Au was found for the results of the activation experiment
and the modern experiment carried out using the new method of direct neutron multiplicity sorting using
the flat-efficiency detector realized on the beam of γ-rays produced in the Compton backscattering of laser
photons from relativistic electrons.
ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА том 85
№1
2022