EXFOR实用工具包(ForEXy)的研发及其在237Np(n,f)中子裂变截面评估中的应用

为解决EXFOR(实验核反应数据交换格式)库数据处理效率低、传统Fortran代码维护困难等问题，日本研究团队开发了基于JSON格式的EXFOR实用工具包(ForEXy)，包含X4TOJ4/J4TOX4双向转换器等17个Python模块。该研究成功构建了237Np(n,f)反应100keV-200MeV能区的协方差矩阵，为核数据评估提供新方法，相关代码已在NRDC(国际核反应数据中心网络)开源发布。

　　

在核能开发与安全评估领域，精确的核反应数据如同导航仪上的坐标，直接决定着反应堆设计、辐射防护等关键决策的准确性。然而当前核物理界面临一个尴尬局面：全球唯一的实验核反应数据库EXFOR（Exchange Format）仍沿用60年前为打孔卡设计的80列固定格式，虽然逻辑清晰但机器可读性差。更棘手的是，维护这些数据的核心工具多由即将失传的Fortran代码编写，就像用竹简记录航天数据般格格不入。这种技术断层直接制约着²³⁷Np（镎-237）等关键核素中子裂变截面数据的评估精度——这些数据对核废料处理、快堆设计具有决定性影响。

日本研究团队在《Applied Radiation and Isotopes》发表的研究中，开发了革命性的EXFOR实用工具包ForEXy（FOR EXFOR library）。该团队创新性地设计了J4格式（JSON-based EXFOR format），通过X4TOJ4和J4TOX4两个核心转换器，在保留EXFOR全部信息的前提下实现了现代JSON格式与传统格式的无损互转。整套工具包包含17个Python模块，仅需标准库即可运行大部分功能，彻底摆脱了对Fortran的依赖。

关键技术包括：1）基于JSON的层级化数据存储方案；2）自动化协方差矩阵构建算法；3）集成文献管理（REFBIB）、拼写检查（SPELLS）等辅助功能；4）支持从NRDC官网直接获取最新EXFOR数据。特别值得注意的是，研究采用真实核素²³⁷Np作为测试案例，其(n,f)（中子诱发裂变）反应截面数据覆盖100keV-200MeV超宽能区。

ForEXy实用工具包
通过表1列出的17个工具形成完整工作流，其中X4TOJ4转换器采用递归解析算法处理EXFOR特有的嵌套结构，成功将CHSEP（化学分离）等专业缩写转化为JSON键值对。REFDOI模块通过DOI自动抓取引文信息，使文献更新效率提升80%。

应用于截面评估的ForEXy代码
针对²³⁷Np(n,f)截面数据分散、误差关联不明确的问题，研究团队利用新开发的协方差矩阵工具量化了不同实验数据的系统误差相关性。在200MeV高能区，该方法成功识别出早期测量中未被注意的3.7%仪器偏差。

总结
该研究实现了核反应数据管理从"蒸汽时代"到"数字时代"的跨越：1）J4格式使数据检索速度提升20倍；2）Python代码库吸引年轻开发者参与维护；3）开源协议（CC BY 4.0）确保全球核物理界可自由使用。正如评审专家所言，这项成果不仅解决了EXFOR的"老龄化危机"，更通过²³⁷Np等实际案例验证了其在核数据评估中的工程价值，为ITER（国际热核实验堆）等大科学装置提供了更可靠的数据基石。