Un equipo de investigación del Instituto de Física Moderna (IMP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), junto con sus colaboradores de la Universidad de Sichuan y el Instituto Chino de Energía Atómica, ha desarrollado recientemente una matriz detectora de neutrones de bajo fondo y alta eficiencia, que es esencial para la medición precisa de la sección transversal del ¹³ C(a,n) ¹⁶ Reacción de O a energías estelares en el laboratorio subterráneo de China JinPing (CJPL).

El estudio fue publicado en Ciencia y Técnicas Nucleares .

El proceso de captura de neutrones lentos (proceso s) y el proceso intermedio (proceso i) son procesos importantes para la formación y evolución de los elementos. Casi la mitad de los elementos más pesados ​​que el hierro se sintetizan en el proceso s.

¹³ C(a,n) ¹⁶ O es la fuente de neutrones dominante de los procesos s e i. La sección transversal de esta reacción es extremadamente baja a energías estelares (~10 ^-14 Barn), lo que trae grandes errores de las mediciones y dificulta la restricción de la extrapolación teórica.

Para medir con precisión la sección transversal del ¹³ C(a,n) ¹⁶ O reacción, los investigadores diseñaron una matriz de detectores que comprende 24 ³ El contador proporcional. Los contadores se incrustaron en un cubo de polietileno, que se protegió con una capa de polietileno borado al 7%.

Luego llevaron a cabo las mediciones subterráneas y terrestres del fondo de la matriz de detectores, respectivamente. El fondo de neutrones medido en CJPL fue tan bajo como 4,5 conteos/h, 265 veces menor que el resultado de la medición en tierra.

Los investigadores también determinaron la eficiencia de detección de la matriz para neutrones en el rango de 0,1 MeV a 4,5 MeV, que se llevó a cabo con el acelerador en tándem de 3 MV en las simulaciones de la Universidad de Sichuan y Monte Carlo.

Sobre la base de esta investigación, en un futuro próximo podrían realizarse más estudios, incluidas mediciones transversales directas de las principales reacciones de la fuente de neutrones en las estrellas, lo que ayudaría a los científicos a investigar la formación y evolución de los elementos del universo. + Explora más

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