Fotonötron reaksiyon kesiti nükleer fizik, nükleer astrofizik ve nükleer teknoloji uygulamalarında önemli bir parametredir. 1960'lardan bu yana, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı ile Fransa'daki Saclay Nükleer Araştırma Merkezi tarafından pozitron uçuş imhası gama kaynakları kullanılarak ölçülen veriler arasında sistematik farklılıklar devam ediyor. Çok sayıda deneysel değerlendirmeye rağmen, bu tutarsızlıklar tam olarak çözülmemiştir ve yeniden ölçüm ve yeniden değerlendirme gerektirmektedir.
Şanghay Lazer Elektron Gama Kaynağı (SLEGS), Şanghay Sinkrotron Radyasyon Tesisi'nin ikinci aşamasının bir parçası olarak inşa edilen, eğik olay moduna sahip lazer Compton saçılımını temel alan, 22 MeV'nin altındaki dünyanın ilk gama-ışını ışın hattıdır. SLEGS, Şanghay Senkrotron Radyasyon Tesisi'nin depolama halkasındaki lazer ve elektron ışını arasındaki etkileşim açısını ayarlayarak, 0,66 MeV ile 21,7 MeV arasında sürekli olarak ayarlanabilen enerjilere sahip yarı-monokromatik gama ışınları üretir. 2023'ten bu yana faaliyet gösteren SLEGS, %5 ila %15 arasında bir enerji çözünürlüğü ve 10°C'lik yüksek bir akış sunar.510'a kadar7foton/lar, fotonükleer reaksiyon araştırmaları için gelişmiş bir deneysel platform sağlar. Lazer gama araştırma ekibi, ( , 1n) fotonötron reaksiyon kesitlerini ölçtü.197Au ve159Tb, fotonötron kesit ölçümü için SLEGS{0}}özel metodolojisinin doğrulanması. Bu çalışma, araştırmanın temelini oluşturuyor ve fotonükleer verilerdeki sistematik tutarsızlıkları çözmek için deneysel koşullar sağlıyor.
Son zamanlarda, Çin Bilimler Akademisi Şangay İleri Araştırma Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi Şanghay Uygulamalı Fizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi Üniversitesi ve Fudan Üniversitesi'nin dahil olduğu ortak bir çalışma, fotonötron kesitlerini ölçmek için SLEGS tarafından oluşturulan yarı-tek renkli gama ışınını kullandı.197Au ve159Kendi geliştirdiği-Düz Verimli Nötron Dedektör Dizisini (FED dedektörü) kullanarak Tb.
Deney, doğrudan ters evrişim yöntemini kullanarak gelen gama spektrumunu yeniden yapılandırdı ve ortalama nötron enerjisi ve dedektör verimliliğini çıkarmak için bir oran tekniği kullandı. Monoenerjetik kesit verileri Oslo yöntemi kullanılarak elde edildi. Sonuçlar, SLEGS verilerinin, Japonya'nın NewSUBARU tesisindeki lazer Compton saçılımlı gama kaynağından alınan ölçümlerle tutarlı olduğunu ve Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı ve Saclay Nükleer Araştırma Merkezi tarafından kullanılan pozitron uçuş imha gama kaynaklarından elde edilen verilerden daha iyi performans gösterdiğini gösteriyor. Bu, SLEGS tesisinin ve ölçüm metodolojisinin güvenilirliğini doğrulayarak, gelecekte diğer nüklidlere ilişkin verilerdeki tutarsızlıkların çözülmesi için zemin hazırlıyor.
İlgili araştırma bulguları Bilim Bülteni'nde yayımlandı. Çalışma, diğer kaynakların yanı sıra Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programından ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı'ndan destek aldı.