9. ФАЙЛ 9. МНОЖЕСТВЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ

1
9. ФАЙЛ 9. МНОЖЕСТВЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ
РАДИОНУКЛИДОВ
9.1.ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
Нейтронные сечения образования радионуклидов можно получить,
используя множественности, заданные в файле 9. Множественность представляет
собой часть сечения, ведущую к образованию дочернего ядра в состоянии LFS.
Множественности представляют собой функции энергии Е, где Е - это
энергия падающего нейтрона (в эВ) в лабораторной системе. Они задаются парами:
энергия – множественность. Между заданной энергетической точкой и следующей
более высокой точкой необходимо определить схему интерполяции.
Файл 9 разделяется на секции, каждая из которых содержит данные для
определенного типа реакции (номера МТ). Секции упорядочены по возрастанию
значений номеров МТ. Для данного номера МТ внутри секции определяются
подсекции для различных конечных состояний дочернего ядра (LFS). Файл 9
используется только для материалов, представляющих собой отдельные изотопы.
9.2.ФОРМАТ
Файл 9 составлен из секций, каждая из которых описывает множественность
реакции определенного типа (номера МТ). Каждая секция всегда начинается с
записи HEAD и заканчивается записью SEND . Для файла 9 вводятся следующие
величины:
LIS идентификатор, определяющий номер уровня ядра-мишени.
LFS идентификатор, определяющий
номер
уровня нуклида (ZAP)
(описанного в MF=8), полученного в результате нейтронной реакции
(определенной номером MT):
LFS= 0 – конечное состояние является основным.
LFS= 1 – конечное состояние – первое возбужденное состояние
LFS= 2 – конечное состояние – второе возбужденное состояние
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
LFS= 98 – неопределенное множество конечных состояний.
QM
величина разницы масс Q(эВ): определяется, как разница суммы масс ядра и
налетающей частицы и суммы масс остаточного ядра в основном состоянии
и всех остальных продуктов реакции. То есть для реакции a+A→b+c+….+B
величина
Q
определяется,
как
QM = [(ma + m A ) − (mb + mc + ... + m B )](amu / eV ) 1 .
QI
Значение Q(эВ) для состояния, описанного в подсекции. Для изомерного
состояния оно переделяется разностью QM и энергией возбуждения
остаточного ядра изомера. Для основного состояния QI=QM.
1
Коэффициент перевода смотри в Приложении H.
2
ZAP
NS
1000*Z+A для ядра-продукта
количество конечных состояний для данного номера реакции МТ, для
которых задаются множественности
NR
количество энергетических интервалов. Для
каждого интервала
может определяться своя схема интерполяции ( NR≤ 20)
NP
общее число энергетических точек, используемых для определения
данных (NP ≤5000) 2
Eint схема интерполяции для каждого энергетического интервала (более
детально смотри параграф 0.6.2.)
Y(E) множественность для определенного типа реакции при значении энергии Е
(эВ). Данные задаются парами энергия - множественность.
Структура секции следующая:
<NS подсекций, по одной подсекции для каждого значения LFS>
Структура подсекции:
9.2. ПРАВИЛА
Множественности в файле 9 определяются для тех реакций, которые в
файле MF=8 описаны со значением LMF=9 в записи LIST (в подсекции с
определенным номером МТ и значением LFS) 3 . В файле 9 множественности
описывают часть сечения, которое приводит дочернее ядро в состояние LFS. Для
реакции, представляемой резонансными параметрами в файле 2, не может
использоваться файл 10; могут быть заданы лишь множественности в файле 9.
Данные файла 9 должны охватывать весь энергетический интервал
рассматриваемой в файле 3 реакции, начиная с порога и до 20 МэВ. Таким образом,
нельзя в одном энергетическом интервале задавать сечения образования
радионуклидов множественностями (файл 9), а на другом – сечениями (файл 10).
Для реакции с отрицательными значениями Q первая энергетическая точка должна
совпадать с пороговым значением из файла 3. Если QI для подсекции больше, чем
в файле 3, то множественность следует приравнять нулю вплоть до энергетической
точки, соответствующей пороговому значению для подсекции.
Набор точек или энергетическая сетка, используемая для полного сечения в
файле 3, должна объединить все энергетические сетки файла 9 для каждого номера
2
Такое же ограничение по количеству точек существует для полного сечения.
В библиотеке РОСФОНД файл MF=8 используется только для определения выходов продуктов
деления. Сечение реакции, для которой в файле MF=9 приводятся множественности образования
радионуклидов, обязательно задается в файле MF=3. По существу, приводимые в файле MF=9
“множественности” являются вероятностями образования изомерных состояний ядра-продукта
реакции рассматриваемого типа МТ.- прим. М.Николаева.
3
3
МТ. Хотя для полного сечения разрешается 5000 энергетических точек, в файле 9
желательно использовать по возможности меньшее число точек 4 .
Множественности, заданные в файле 9, должны равняться или быть меньше
единицы, т.к. сечение образования радионуклида не может превосходить сечения,
заданного в файле 3 для рассматриваемого номера МТ.
Суммируя сказанное, заметим, что не следует вводить данные в MF=8 для
данного МТ до тех пор, пока не будут введены множественности в
файл 9 (или сечения – в файл 10). Таким образом, каждой секции с номером МТ
(кроме МТ=454, 457 или 459) в файле MF=8, в которой индикатор LMF в записи
LIST для подсекции с данным номером МТ и данным значением LFS имеет
значение LMF =9, должно соответствовать множественности в файле 9 5 .
4
В библиотеке РОСФОНД для многих материалов данные файлов MF=9, были получены
алгоритмически из данных файлов MF=10. При этом главной целью было формирование
соответствующих секций для файла MF=3 и включение их в этот файл. Число энергетических точек,
в которых определялись вероятности образования изомеров определялось числом точек в
сформированной секции полного сечения реакции. В большинстве случаев для задания вероятности
это число являлось избыточным, однако алгоритм переработки не предусматривал оптимизацию
сетки, на которой задавались вероятности образования изомеров, так что избыточность, как
правило, сохранена.- Прим. М.Николаева
5
Отсюда следует, что включение файлов MF=8 в библиотеку РОСФОНД на более позднем этапе
является процедурой, логически не противоречивой.- Прим. М.Николаева.