Measurement of the $^{235}$U(n,f) cross section relative to the $^6$Li(n,t) and 10B(n,$\alpha$) standards from thermal to 170 keV neutron energy range at n_TOF
S. Amaducci
,
L. Cosentino
,
M. Barbagallo
,
N. Colonna
,
A. Mengoni
,
C. Massimi
,
S. Lo Meo
,
P. Finocchiaro
,
O. Aberle
,
J. Andrzejewski
,
L. Audouin
(1)
,
M. Bacak
(2)
,
J. Balibrea
,
F. Bečvář
,
E. Berthoumieux
(2)
,
J. Billowes
,
D. Bosnar
,
A. Brown
,
M. Caamaño
,
F. Calviño
,
M. Calviani
,
D. Cano-Ott
,
R. Cardella
,
A. Casanovas
,
F. Cerutti
,
Y.H. Chen
(1)
,
E. Chiaveri
,
G. Cortés
,
M.A. Cortés-Giraldo
,
L.A. Damone
,
M. Diakaki
(2)
,
C. Domingo-Pardo
,
R. Dressler
,
E. Dupont
(2)
,
I. Durán
,
B. Fernández Domínguez
,
A. Ferrari
,
P. Ferreira
,
V. Furman
,
K. Göbel
,
A.R. García
,
A. Gawlik
,
S. Gilardoni
,
T. Glodariu
,
I.F. Gonçalves
,
E. González-Romero
,
E. Griesmayer
,
C. Guerrero
,
F. Gunsing
(2)
,
H. Harada
,
S. Heinitz
,
J. Heyse
,
D.G. Jenkins
,
E. Jericha
,
F. Käppeler
,
Y. Kadi
,
A. Kalamara
,
P. Kavrigin
,
A. Kimura
,
N. Kivel
,
I. Knapova
,
M. Kokkoris
,
M. Krtička
,
D. Kurtulgil
,
E. Leal-Cidoncha
,
C. Lederer
,
H. Leeb
,
J. Lerendegui-Marco
,
S.J. Lonsdale
,
D. Macina
,
A. Manna
,
J. Marganiec
,
T. Martínez
,
A. Masi
,
P. Mastinu
,
M. Mastromarco
,
E.A. Maugeri
,
A. Mazzone
,
E. Mendoza
,
P.M. Milazzo
,
F. Mingrone
,
A. Musumarra
,
A. Negret
,
R. Nolte
,
A. Oprea
,
N. Patronis
,
A. Pavlik
,
J. Perkowski
,
I. Porras
,
J. Praena
,
J.M. Quesada
,
D. Radeck
,
T. Rauscher
,
R. Reifarth
,
C. Rubbia
,
J.A. Ryan
,
M. Sabaté-Gilarte
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A. Saxena
,
P. Schillebeeckx
,
D. Schumann
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P. Sedyshev
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A.G. Smith
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N.V. Sosnin
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A. Stamatopoulos
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G. Tagliente
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J.L. Tain
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A. Tarifeño-Saldivia
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L. Tassan-Got
(1)
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S. Valenta
,
G. Vannini
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V. Variale
,
P. Vaz
,
A. Ventura
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V. Vlachoudis
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R. Vlastou
,
A. Wallner
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S. Warren
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C. Weiss
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Résumé
The$^{235}$U(n, f ) cross section was measured at n_TOF relative to$^{6}$Li(n, t) and$^{10}$B(n, $ \alpha$ ) , with high resolution ( $ L=183.49(2)$ m) and in a wide energy range (25meV-170keV) with 1.5% systematic uncertainty, making use of a stack of six samples and six silicon detectors placed in the neutron beam. This allowed us to make a direct comparison of the yields of the$^{235}$U(n, f ) and of the two reference reactions under the same experimental conditions, and taking into account the forward/backward emission asymmetry. A hint of an anomaly in the 10-30keV neutron energy range had been previously observed in other experiments, indicating a cross section systematically lower by several percent relative to major evaluations. The present results indicate that the cross section in the 9-18keV neutron energy range is indeed overestimated by almost 5% in the recently released evaluated data files ENDF/B-VIII.0 and JEFF3.3, as a consequence of a 7% overestimate in a single GMA node in the IAEA reference file. Furthermore, these new high-resolution data confirm the existence of resonance-like structures in the keV neutron energy region. The results here reported may lead to a reduction of the uncertainty in the 1-100keV neutron energy region. Finally, from the present data, a value of $ 249.7\pm 1.4(\mathrm{stat}) \pm 0.94(\mathrm{syst})$ b·eV has been extracted for the cross section integral between 7.8 and 11eV, confirming the value of $ 247.5\pm 3$ b·eV recently established as a standard.