Published October 13, 2006 | Version v1
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(n, Xn) cross sections measurements at 96 MeV

Description

Nucleon induced reactions in the 20-200 MeV energy range are intensively studied since a long time. The evaporation and the pre-equilibrium processes correspond to an important contribution of the production cross section in these reactions. Several theoretical approaches have been proposed and their predictions must be tested. The experimental results shown in this work are the only complete set of data for the (n, Xn) reactions in this energy range. Neutron double differential cross sections measurements using lead and iron targets for an incident neutron beam at 96 MeV were carried out at TSL laboratory, in Uppsala (Sweden). The measurements have been performed for the first time with an energy threshold of 2 MeV and for a wide angular range (15 deg.-98 deg.). Neutrons have been detected using two independent setups, DECOI and DEMON and CLODIA and SCANDAL, in order to cover the whole energy range (2-100 MeV). The angular distributions, the differential cross sections and the total inelastic production cross sections have been calculated using the double differential cross sections. The comparisons between the experimental data and the predictions given by two of the most popular simulation codes, GEANT3 and MCNPX, have been performed, as well as the comparison with the predictions of the microscopic simulation model DYWAN, selected for its original treatment of nucleon-nucleus reactions. (author)

Abstract (French)

Les reactions induites par des nucleons dans le domaine d'energie entre 20-200 MeV font depuis longtemps l'objet d'etudes intensives. Les processus d'evaporation et de pre-equilibre dans ces reactions ont une contribution importante a la section efficace de production. Plusieurs approches theoriques ont ete proposees afin de l'expliquer et leur pouvoir predictif doit etre verifie. Les resultats experimentaux presentes dans ce travail representent le seul ensemble complet de mesure pour des reactions du type (n, Xn) dans ce domaine d'energie. Realisees au laboratoire TSL a Uppsala (Suede), les experiences ont eu comme objectif la mesure des sections efficaces doublement differentielles de production de neutrons dans des reactions induites par des neutrons de 96 MeV sur des cibles de Fe et de Pb, pour la premiere fois avec un seuil en energie de 2 MeV et dans un domaine angulaire important (15 deg.-98 deg.). La detection des neutrons a ete effectuee en utilisant deux dispositifs experimentaux independants, DECOI et DEMON et CLODIA et SCANDAL, afin de couvrir tout le domaine d'energie (2-100 MeV). Des sections efficaces doublement differentielles nous avons extrait les distributions angulaires, les distributions en energie ainsi que les sections efficaces totales de production inelastiques. Les resultats obtenus ont ete compares avec les predictions donnees par deux des codes les plus utilises, GEANT3 et MCNPX, ainsi qu'avec le modele de simulation microscopique DYWAN choisi pour son originalite dans le traitement des reactions nucleon-noyau. (auteur)

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Original title (French)
Mesure des sections efficaces (n, Xn) a 96 MeV

Publishing Information

Imprint Pagination
130 p.
Report number
FRNC-TH--9887

Optional Information

Notes
67 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the 'INIS contacts' section of the INIS website for current contact and E-mail addresses: http://www.iaea.org/inis/Contacts/