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核裂变现象复杂且尚未被完全理解，235U 作为重要核燃料，其裂变数据意义重大。研究人员基于蒸发模型和非等温度模型，用蒙特卡罗模拟计算235U 裂变的中子多重性分布，结果与实验相符，有助于理解裂变过程能量分布机制。
在核能的神秘世界里，核裂变现象就像一座等待深入挖掘的宝藏矿山。自核裂变被发现近 80 年以来，它依旧散发着神秘的魅力，吸引着无数科研人员投身研究，可我们对它的了解却还远远不够。当一个重原子核发生裂变时，就像一场微观世界的绚丽烟火秀，伴随着中子、γ 射线和 β 粒子的发射。其中，瞬发中子（Prompt neutrons）会带走大部分激发能，而瞬发 γ 射线则能有效降低原子核的角动量。
在核技术领域，发射中子的多重性一直是备受关注的焦点。235U 作为核裂变装置中至关重要的核燃料，其相关数据在多个方面都有着举足轻重的地位。在评估反应堆安全性时，它是计算缓发中子产额的关键；在设计先进核能系统，比如处理核废料中锕系元素的嬗变系统时，这些数据不可或缺；在生产放射性同位素的过程中，235U 的裂变数据更是起着决定性作用。
然而，目前在核裂变研究中还存在诸多问题。虽然大家都知道随着入射中子能量上升，蒸发中子的数量会增加，并且在许多实验中都得到了验证和量化，但对于额外中子在两个裂变碎片之间的发射分布情况，科研人员了解得还很少。特别是在低能中子入射的情况下，裂变前的蒸发和 γ 发射相对较弱，裂变后发射的瞬发裂变中子就成为了评估裂变碎片中储存能量的重要指标。所以，深入研究中子多重性，对于揭示两个碎片在裂变瞬间的激发能分配机制至关重要。
为了解开这些谜团，来自未知研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们基于蒸发模型和非等温度模型（non - equitemperature model），运用逐事件蒙特卡罗模拟（Monte Carlo simulation）的方法，计算了从热中子到 5.55MeV 能量范围内，中子诱发235U 裂变的中子多重性分布。研究结果令人惊喜，计算得到的235U 裂变中子多重性分布呈现出典型的锯齿状，与实验结果高度吻合。这一成果发表在《Applied Radiation and Isotopes》上，为进一步理解裂变过程中的激发能分布机制提供了关键线索，在核能领域的发展中具有重要的理论和实践意义。
在这项研究中，研究人员主要运用了两种关键技术方法。一是基于蒸发模型和非等温度模型，这两个模型为研究激发能在裂变碎片间的分配提供了理论框架；二是逐事件蒙特卡罗模拟方法，通过该方法可以较为准确地将裂变核的激发能分配到裂变碎片上，进而决定不同入射中子能量下的中子多重性分布。
下面来详细看看研究结果：
- 质量分布：计算裂变可观测量的首要步骤是确定裂变碎片的质量分布。研究中，裂变产物的质量分布由对称和不对称两部分组成，各部分的相对贡献与激发能（E）、裂变核的原子序数（A）和质子数（Z）有关。相关公式精确描述了这种关系，为后续研究奠定了基础。
- 总动能：为了验证非等温度模型，研究人员对中子诱发235U 裂变进行了模拟。准确测定裂变碎片的总动能（TKE）分布对于计算碎片激发能至关重要。研究结果显示，计算得到的总动能分布与实验数据高度相符，涵盖了从热中子到 10MeV 入射中子能量的范围，有力地支持了非等温度模型的合理性。
在研究结论和讨论部分，研究人员通过上述研究，成功运用蒙特卡罗模拟方法，结合蒸发模型和非等温度模型，得到了235U 裂变的中子多重性分布，且该分布与实验结果一致。这不仅验证了所采用模型和方法的有效性，更为重要的是，为深入理解裂变过程中激发能的分布机制提供了新的视角和依据。未来，相关研究可以基于此进一步拓展，探索更多核裂变过程中的奥秘，为核能的安全利用和先进核能系统的设计提供更坚实的理论支持，推动整个核能领域不断向前发展。
