至真探索 · 核反应
中子核反应
2026-05-30
定义
中子核反应是入射中子与靶核相互作用的总称，包括中子俘获 (n,γ)、中子诱发裂变 (n,f)、中子散射 (n,n)/(n,n')、以及阈反应 (n,xn)/(n,p)/(n,α) 等通道。中子核反应截面是核能、核安保、核天体物理和核数据评价的核心输入，覆盖从亚热中子（~meV）到 GeV 的 15 个数量级能区。
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核心要点
- 中子俘获 (n,γ)：s 过程和 r 过程的关键反应，储存环中子靶新概念 (Tarifeño-Saldivia 2026) 有望首次实现放射性核 (n,γ) 的直接测量
- 中子诱发裂变 (n,f)：核能反应堆和 ADS 嬗变的核心反应，裂变产额的能量依赖
- 中子散射与光学模型：中子在核表面的吸收/散射 → 光学模型势 → 与 DOM（色散光学模型）的连接
- 评价核数据库：ENDF-B/VIII.0 (美国)、JENDL-5 (日本)、CENDL-3.2 (中国)、BROND-3 (俄罗斯)、JEFF-3.3 (欧洲)，GNDS 2.0 通用格式
- AI 核数据评价：贝叶斯神经网络、GNN-VAE 全核素图外推、PARADIGM 实验选择优化（²³⁹Pu 不确定度↓50%）
- 储存环中子靶：利用超紧凑回旋加速器的 (p,xn) 反应产生自由中子靶，亮度 ~10²³ cm⁻²s⁻¹，毫巴级截面可测 (Tarifeño-Saldivia et al. 2026)
关键文献
- Tarifeño-Saldivia et al., *Direct neutron reactions in storage rings*, PRAB (2026) — 储存环中子靶概念
- ENDF-B/VIII.0, JENDL-5, CENDL-3.2 — 评价核数据库