Анизотропия спектров мгновенных нейтронов деления $^{232}Th(n,F)$ и $^{238}U(n,F)$
Аннотация
Угловая анизотропия нейтронных эмиссионных спектров (НЭС) $^{232}Th+n$ и $^{238}U+n$ обусловлена угловой зависимостью упругого рассеяния, прямого возбуждения коллективных уровней и предравновесной эмиссией первого нейтрона реакции $(n,\,nX)^1$, а также коллективными возбуждениями в непрерывном спектре с $U≈1-6$ МэВ. В случае наблюдаемых спектров мгновенных нейтронов деления (СМНД) их анизотропия обусловлена анизотропией эксклюзивных спектров предделительных нейтронов реакций $(n,\,xnf)^1$. Для корректной оценки возбуждения уровней $^{232}Th$ и $^{238}U$ в непрерывном спектре с энергией возбуждения $U≈1-6$ МэВ, учтены связь уровней полосы основного состояния с $J^π= 0^+, 2^+, 4^+, 6^+, 8^+$ (в модели жесткого ротатора), связь уровней $γ$–полос с $K^π= 0^+, 2^+$, а также уровней октупольных полос с $K^π= 0^–$ в модели мягкого ротатора (уровни с энергиями возбуждения с $U≈0-1$ МэВ). Детально описаны НЭС для $^{232}Th+n$ и $^{238}U+n$ при $E_n \sim 6, \sim 12, \sim 14, \sim 18$ МэВ. Достигнуто адекватное описание дважды дифференциальных эмиссионных спектров и угловых распределений нейтронов $(n,\,nX)^1$ в области непрерывного спектра, соответствующего энергиям возбуждения остаточных ядер $U≈1-6$ МэВ. Показано, что в случае СМНД $^{232}Th+n$ и $^{238}U+n$ анизотропия обусловлена тем, что часть нейтронов $(n,\,nX)^1$ проявляется в эксклюзивные спектрах пред-делительных нейтронов, аналогично реакции $^{239}Pu(n,\,xnf)$. Для реакций $^{232}Th(n,\,xnf)^{1,..x}$ и $^{238}U(n,\,xnf)^{1,..x}$ расчетные СМНД демонстрируют различную чувствительность к эмиссии нейтронов $(n,\,xnf)^1$ в переднюю и заднюю полусферы относительно налетающего пучка нейтронов. Средняя энергия СМНД и нейтронов $(n,\,xnf)^1$ зависит от угла эмиссии нейтронов $θ$, сечение деления, среднее число мгновенных нейтронов деления и полная кинетическая энергия осколков(продуктов) деления (ТКЕ) также зависят от угла эмиссии $θ$. Эксклюзивные спектры нейтронов $(n,\,xnf)^{1,..x}$ для $θ\sim 90^o$ соответствуют согласованному описанию наблюдаемых сечений реакций деления (эмиссии нейтронов) $^{232}Th(n,\,F)(^{238}U(n,\,F))$ и $^{232}Th(n,\,xn)( ^{238}U(n,\,xn))$. Аппроксимация распределения $ω(θ)$ для $^{239}Pu(n,\,xnf)$ согласуется с НЭС $^{232}Th+n$ и $^{238}U+n$ при $E_n≈6-18$ МэВ. Угловая анизотропия нейтронов $(n,\,xnf)^1$ для $^{232}Th+n$ и $^{238}U+n$ с проявляется в отношениях средних энергий СМНД и эксклюзивных спектров предделительных нейтронов $(n,\,xnf)^{1,..x}$ . Выявлена корреляция угловой анизотропии вторичных нейтронов $(n,\,xnf)^1$ с вкладом эмиссионного деления $(n,\,nf)$ в наблюдаемое сечение деления и угловой анизотропией нейтронных эмиссионных спектров.
