Estimation of uncertainty in lead spallation particle multiplicity and its propagation to a neutron energy spectrum
Estimation of uncertainty in lead spallation particle multiplicity and its propagation to a neutron energy spectrum
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铅散裂粒子多重性的不确定性估计及其传播到中子能谱
DOI：
10.1080/00223131.2019.1671912
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发表时间：
2019
影响因子：
1.2
通讯作者：
Meigo Shin-Ichiro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Iwamoto Hiroki;Meigo Shin-Ichiro
本文提出了一种铅散裂粒子多重数的不确定度估计方法，主要关注质子诱导散裂中子多重数及其向中子能谱的传播。XPN的不确定性是通过实验质子诱发中子产生双微分截面(DDX)和使用粒子和重离子输运程序系统(PHITS)的模型计算来估计的。然后从估计的xpn不确定性和PHITS计算中推断(n，xn)、(p，xp)和(n，xp)反应的多重性的不确定性。利用这些不确定性，用随机抽样技术量化了先前实验中测量的500 MeV质子束轰击厚钠铅靶产生的中子能谱中的不确定度，并检查了向中子能谱的传播。在测量范围的下限之外观察到相对较大的不确定度区间(UI)，这在向后方向突出。我们的发现表明，对散裂中子能谱的可靠评估需要对探测器角度和入射能量低于100 MeV的系统DDX实验，以及在低于∼1.4 MeV的较低能量下的中子能谱测量，其精度低于量化的UI。
This paper presents an approach to uncertainty estimation of spallation particle multiplicity of lead (natPb), primarily focusing on proton-induced spallation neutron multiplicity (xpn) and its propagation to a neutron energy spectrum. The xpn uncertainty is estimated from experimental proton-induced neutron-production double-differential cross-sections (DDXs) and model calculations with the Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS). Uncertainties in multiplicities for (n, xn),(p, xp), and (n, xp) reactions are then inferred from the estimated xpn uncertainty and the PHITS calculation. Using these uncertainties, uncertainty in a neutron energy spectrum produced from a thick natPb target bombarded with 500 MeV proton beams, measured in a previous experiment, is quantified by a random sampling technique, and propagation to the neutron energy spectrum is examined. Relatively large uncertainty intervals (UIs) are observed outside the lower limit of the measurement range, which is prominent in the backward directions. Our findings suggest that a reliable assessment of spallation neutron energy spectra requires systematic DDX experiments for detector angles and incident energies below 100 MeV as well as neutron energy spectrum measurements at lower energies below∼ 1.4 MeV with an accuracy below the quantified UIs.
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发表时间：
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影响因子：
1.4
作者：
S. Meigo;H. Takada;S. Chiba;T. Nakamoto;K. Ishibashi;N. Matsufuji;K. Maehata;N. Shigyo;Y. Watanabe;M. Numajiri
通讯作者：
M. Numajiri
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作者：
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通讯作者：
W. Wlazlo
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DOI：
10.1051/epjconf/201715301016
发表时间：
2017
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
H. Iwamoto;S. Meigo
通讯作者：
S. Meigo
DOI：
10.1140/epja/i2002-10096-6
发表时间：
2003
期刊：
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--
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通讯作者：
P. Henrotte
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通讯作者：
S. Meigo