Measurement of the $\alpha$ ratio and $(n,\gamma)$ cross section of $^{235}\mathrm{U}$ from 0.2 to 200 eV at n_TOF - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Phys.Rev.C Année : 2020

Measurement of the $\alpha$ ratio and $(n,\gamma)$ cross section of $^{235}\mathrm{U}$ from 0.2 to 200 eV at n_TOF

J. Balibrea-Correa , E. Mendoza , D. Cano-Ott , E. González , R. Capote , M. Krtička , S. Altstadt , J. Andrzejewski , L. Audouin (1) , V. Bécares , M. Barbagallo , F. Bečvář , F. Belloni (2) , E. Berthoumieux (2) , J. Billowes , V. Boccone , D. Bosnar , M. Brugger , M. Calviani , F. Calviño , C. Carrapiço , F. Cerutti , E. Chiaveri (2) , M. Chin , N. Colonna , G. Cortés , M.A. Cortés-Giraldo , M. Diakaki , C. Domingo-Pardo , R. Dressler , I. Durán , C. Eleftheriadis , A. Ferrari , K. Fraval (2) , V. Furman , K. Göbel , M.B. Gómez-Hornillos , S. Ganesan , A.R. García , G. Giubrone , I.F. Gonçalves , A. Goverdovski , E. Griesmayer , C. Guerrero , F. Gunsing (2) , T. Heftrich , A. Hernández-Prieto , J. Heyse , D.G. Jenkins , E. Jericha , F. Käppeler , Y. Kadi , D. Karadimos , T. Katabuchi , V. Ketlerov , V. Khryachkov , N. Kivel , P. Koehler , M. Kokkoris , J. Kroll , C. Lampoudis (2) , C. Langer , E. Leal-Cidoncha , C. Lederer , H. Leeb , L.S. Leong (1) , J. Lerendegui-Marco , R. Losito , A. Mallick , A. Manousos , J. Marganiec , T. Martínez , C. Massimi , P. Mastinu , M. Mastromarco , A. Mengoni , P.M. Milazzo , F. Mingrone , M. Mirea , W. Mondelaers , C. Paradela , A. Pavlik , J. Perkowski , A.J.M. Plompen , J. Praena , J.M. Quesada , T. Rauscher , R. Reifarth , A. Riego-Perez , Amélie Tallaj , C. Rubbia , J.A. Ryan , M. Sabaté-Gilarte , R. Sarmento , A. Saxena , P. Schillebeeckx , S. Schmidt , D. Schumann , P. Sedyshev , G. Tagliente , J.L. Tain , A. Tarifeño-Saldivia , D. Tarrío , L. Tassan-Got (1) , A. Tsinganis , S. Valenta , G. Vannini , V. Variale , P. Vaz , A. Ventura , M.J. Vermeulen , V. Vlachoudis , R. Vlastou , A. Wallner , T. Ware , M. Weigand , C. Weiss , T. Wright , P. Žugec
J. Balibrea-Correa
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E. Mendoza
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D. Cano-Ott
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E. González
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P. Žugec
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Résumé

We measured the neutron capture-to-fission cross-section ratio (α ratio) and the capture cross section of U235 between 0.2 and 200 eV at the n_TOF facility at CERN. The simultaneous measurement of neutron-induced capture and fission rates was performed by means of the n_TOF BaF2 Total Absorption Calorimeter (TAC), used for detection of γ rays, in combination with a set of micromegas detectors used as fission tagging detectors. The energy dependence of the capture cross section was obtained with help of the Li6(n,t) standard reaction determining the n_TOF neutron fluence; the well-known integral of the U235(n,f) cross section between 7.8 and 11 eV was then used for its absolute normalization. The α ratio, obtained with slightly higher statistical fluctuations, was determined directly, without need for any reference cross section. To perform the analysis of this measurement we developed a new methodology to correct the experimentally observed effect that the probabilities of detecting a fission reaction in the TAC and the micromegas detectors are not independent. The results of this work have been used in a new evaluation of U235 performed within the scope of the Collaborative International Evaluated Library Organisation (CIELO) Project, and are consistent with the ENDF/B-VIII.0 and JEFF-3.3 capture cross sections below 4 eV and above 100 eV. However, the measured capture cross section is on average 10% larger between 4 and 100 eV.

Mots clés

Dates et versions

hal-02999567 , version 1 (10-11-2020)

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Citer

J. Balibrea-Correa, E. Mendoza, D. Cano-Ott, E. González, R. Capote, et al.. Measurement of the $\alpha$ ratio and $(n,\gamma)$ cross section of $^{235}\mathrm{U}$ from 0.2 to 200 eV at n_TOF. Phys.Rev.C, 2020, 102 (4), pp.044615. ⟨10.1103/PhysRevC.102.044615⟩. ⟨hal-02999567⟩
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