| Geant4 Cross Reference |
1 // 1
2 // *******************************************
3 // * License and Disclaimer
4 // *
5 // * The Geant4 software is copyright of th
6 // * the Geant4 Collaboration. It is provided
7 // * conditions of the Geant4 Software License
8 // * LICENSE and available at http://cern.ch/
9 // * include a list of copyright holders.
10 // *
11 // * Neither the authors of this software syst
12 // * institutes,nor the agencies providing fin
13 // * work make any representation or warran
14 // * regarding this software system or assum
15 // * use. Please see the license in the file
16 // * for the full disclaimer and the limitatio
17 // *
18 // * This code implementation is the result
19 // * technical work of the GEANT4 collaboratio
20 // * By using, copying, modifying or distri
21 // * any work based on the software) you ag
22 // * use in resulting scientific publicati
23 // * acceptance of all terms of the Geant4 Sof
24 // *******************************************
25 //
26 #include "G4NRESP71M03.hh"
27
28 #include "G4Alpha.hh"
29 #include "G4Geantino.hh"
30 #include "G4IonTable.hh"
31 #include "G4Neutron.hh"
32 #include "G4PhysicalConstants.hh"
33 #include "G4RotationMatrix.hh"
34 #include "G4SystemOfUnits.hh"
35 #include "Randomize.hh"
36
37 // Energies for which angular distributions ar
38 const G4double G4NRESP71M03::BEN2[ndist] = {
39 5700., 8000., 8640., 8990., 9220., 9410
40 11870., 12140., 12320., 12570., 12940., 1342
41 14820., 15050., 15660., 15980., 16470., 1694
42 // Angular distribution of alpha particles for
43 const G4double G4NRESP71M03::B2[ndist][nrhos]
44 {0.000, 2839., 4027., 4951., 5736., 643
45 9767., 10241., 10703., 11152., 11595., 120
46 14507., 14909., 15308., 15711., 16110., 165
47 18965., 19393., 19823., 20266., 20715., 211
48 24344., 24981., 25682., 26467., 27391., 285
49 {0.000, 1771., 2528., 3129., 3653., 412
50 6578., 6961., 7345., 7725., 8108., 849
51 10891., 11306., 11721., 12142., 12563., 129
52 15585., 16034., 16490., 16958., 17438., 179
53 21595., 22424., 23373., 24482., 25820., 275
54 {0.000, 3518., 4863., 5805., 6540., 714
55 9588., 9896., 10191., 10470., 10744., 110
56 12456., 12685., 12915., 13144., 13373., 136
57 15032., 15286., 15547., 15821., 16100., 163
58 18711., 19283., 19980., 20897., 22251., 245
59 {0.000, 2287., 3364., 4319., 5277., 632
60 12305., 12839., 13317., 13757., 14168., 145
61 16681., 17024., 17372., 17724., 18086., 184
62 20976., 21463., 21965., 22481., 23005., 235
63 26568., 27080., 27614., 28183., 28820., 296
64 {0.000, 1690., 2456., 3097., 3697., 429
65 10722., 11906., 12795., 13515., 14134., 146
66 17313., 17699., 18082., 18463., 18849., 192
67 21912., 22446., 23002., 23571., 24133., 246
68 27451., 27878., 28321., 28789., 29314., 299
69 {0.000, 1674., 2434., 3078., 3685., 429
70 11014., 12069., 12918., 13640., 14278., 148
71 17574., 17966., 18353., 18733., 19116., 195
72 22085., 22591., 23122., 23665., 24212., 247
73 27492., 27919., 28355., 28820., 29336., 299
74 {0.000, 2302., 3245., 3967., 4577., 511
75 7838., 8278., 8739., 9229., 9767., 103
76 16198., 16688., 17121., 17514., 17881., 182
77 20269., 20646., 21051., 21497., 22009., 226
78 27146., 27677., 28189., 28710., 29267., 299
79 {0.000, 2195., 2934., 3458., 3879., 424
80 5899., 6138., 6371., 6600., 6832., 706
81 8529., 8809., 9104., 9424., 9773., 101
82 15060., 16801., 18312., 19352., 20140., 207
83 24067., 24674., 25355., 26153., 27137., 284
84 {0.000, 1712., 2406., 2937., 3380., 377
85 5689., 5978., 6270., 6565., 6864., 717
86 9484., 10034., 10675., 11422., 12258., 131
87 19138., 19971., 20696., 21353., 21965., 225
88 26068., 26684., 27316., 27972., 28689., 295
89 {0.000, 1853., 2651., 3289., 3851., 436
90 7172., 7646., 8139., 8645., 9179., 973
91 13621., 14287., 14928., 15544., 16128., 166
92 19682., 20143., 20602., 21061., 21523., 219
93 25013., 25603., 26247., 26964., 27803., 288
94 {0.000, 1959., 2770., 3397., 3934., 441
95 6948., 7382., 7840., 8333., 8876., 948
96 13398., 13871., 14309., 14725., 15125., 155
97 17992., 18473., 18982., 19519., 20077., 206
98 24069., 24699., 25391., 26185., 27146., 284
99 {0.000, 2290., 3391., 4447., 5824., 835
100 11630., 11935., 12227., 12510., 12789., 130
101 14875., 15239., 15637., 16077., 16565., 171
102 20413., 20927., 21449., 21989., 22558., 231
103 26873., 27410., 27944., 28493., 29091., 298
104 {0.000, 2119., 3072., 3874., 4627., 537
105 9921., 10501., 11034., 11531., 12002., 124
106 14888., 15266., 15641., 16013., 16386., 167
107 19312., 19849., 20438., 21072., 21724., 223
108 25491., 25987., 26514., 27098., 27791., 287
109 {0.000, 2425., 3423., 4211., 4909., 556
110 9226., 9751., 10239., 10694., 11120., 115
111 13636., 13962., 14287., 14610., 14934., 152
112 17393., 17810., 18263., 18764., 19330., 199
113 24471., 25085., 25704., 26365., 27125., 281
114 {0.000, 2661., 3692., 4487., 5182., 582
115 9504., 10030., 10509., 10946., 11346., 117
116 13570., 13846., 14118., 14388., 14658., 149
117 16694., 17041., 17417., 17834., 18311., 188
118 24158., 24791., 25408., 26049., 26769., 277
119 {0.000, 1941., 2896., 3780., 4713., 573
120 9528., 9880., 10204., 10506., 10792., 110
121 12534., 12766., 12997., 13227., 13458., 136
122 15182., 15461., 15753., 16064., 16399., 167
123 21618., 23016., 24127., 25137., 26190., 275
124 {0.000, 2028., 2996., 3875., 4801., 589
125 10310., 10665., 10992., 11298., 11588., 118
126 13436., 13695., 13957., 14223., 14494., 147
127 16660., 17031., 17425., 17848., 18305., 188
128 23121., 23943., 24754., 25586., 26507., 276
129 {0.000, 2099., 3016., 3762., 4437., 508
130 9779., 10388., 10886., 11312., 11690., 120
131 13784., 14060., 14337., 14619., 14908., 152
132 17378., 17846., 18361., 18932., 19572., 202
133 25101., 25740., 26380., 27056., 27825., 288
134 {0.000, 2216., 3042., 3663., 4192., 467
135 7768., 8547., 9421., 10221., 10870., 114
136 13626., 13935., 14240., 14543., 14846., 151
137 17199., 17610., 18056., 18549., 19104., 197
138 24563., 25214., 25858., 26532., 27296., 283
139 {0.000, 2249., 3077., 3698., 4228., 471
140 7731., 8436., 9232., 10033., 10745., 113
141 13916., 14268., 14613., 14955., 15296., 156
142 17919., 18379., 18881., 19436., 20053., 207
143 24868., 25501., 26155., 26860., 27672., 287
144 {0.000, 2206., 3020., 3628., 4143., 460
145 7205., 7698., 8237., 8833., 9491., 102
146 14009., 14525., 15026., 15519., 16009., 165
147 19590., 20134., 20681., 21225., 21762., 222
148 25408., 25997., 26643., 27368., 28202., 292
149 {0.000, 2489., 3349., 3983., 4517., 499
150 7600., 8054., 8523., 9008., 9508., 100
151 13192., 13731., 14275., 14826., 15388., 159
152 19832., 20472., 21076., 21644., 22180., 226
153 25657., 26203., 26790., 27441., 28196., 291
154 {0.000, 2945., 3913., 4642., 5270., 584
155 9019., 9517., 10001., 10472., 10930., 113
156 13898., 14312., 14731., 15159., 15600., 160
157 19641., 20371., 21073., 21726., 22329., 228
158 25825., 26323., 26854., 27442., 28132., 290
159 {0.000, 3308., 4355., 5183., 5930., 663
160 9941., 10350., 10738., 11111., 11474., 118
161 13996., 14380., 14773., 15177., 15594., 160
162 19186., 19878., 20604., 21317., 21982., 225
163 25728., 26270., 26850., 27493., 28240., 291
164 {0.000, 2774., 3718., 4452., 5121., 579
165 11225., 11684., 12085., 12450., 12790., 131
166 14933., 15242., 15558., 15885., 16223., 165
167 19115., 19633., 20184., 20765., 21375., 220
168 25629., 26216., 26825., 27482., 28229., 291
169 {0.000, 2572., 3380., 3971., 4470., 492
170 7971., 9158., 10803., 11664., 12234., 126
171 14633., 14919., 15207., 15499., 15798., 161
172 18603., 19225., 19919., 20643., 21351., 220
173 25516., 26099., 26713., 27381., 28144., 291
174 {0.000, 2876., 3700., 4293., 4786., 522
175 7452., 7832., 8235., 8674., 9173., 977
176 14066., 14471., 14845., 15199., 15542., 158
177 18123., 18606., 19163., 19825., 20623., 215
178 25454., 26017., 26620., 27294., 28088., 291
179 {0.000, 3534., 4408., 5069., 5638., 615
180 9020., 9518., 10033., 10565., 11110., 116
181 14453., 14827., 15182., 15525., 15856., 161
182 18115., 18465., 18836., 19237., 19682., 201
183 24941., 25597., 26249., 26940., 27735., 287
184 {0.000, 3063., 3895., 4531., 5092., 562
185 8879., 9398., 9888., 10352., 10795., 112
186 13685., 14100., 14517., 14935., 15353., 157
187 18195., 18594., 18994., 19398., 19810., 202
188 23466., 24265., 25162., 26124., 27154., 283
189 {0.000, 2839., 4027., 4951., 5736., 643
190 9767., 10241., 10703., 11152., 11595., 120
191 14507., 14909., 15308., 15711., 16110., 165
192 18965., 19393., 19823., 20266., 20715., 211
193 24344., 24981., 25682., 26467., 27391., 285
194 {0.000, 2839., 4027., 4951., 5736., 643
195 9767., 10241., 10703., 11152., 11595., 120
196 14507., 14909., 15308., 15711., 16110., 165
197 18965., 19393., 19823., 20266., 20715., 211
198 24344., 24981., 25682., 26467., 27391., 285
199 {0.000, 2839., 4027., 4951., 5736., 643
200 9767., 10241., 10703., 11152., 11595., 120
201 14507., 14909., 15308., 15711., 16110., 165
202 18965., 19393., 19823., 20266., 20715., 211
203 24344., 24981., 25682., 26467., 27391., 285
204 };
205
206 void G4NRESP71M03::DKINMA(G4ReactionProduct* p
207 G4ReactionProduct* p
208 {
209 G4ReactionProduct CM;
210 G4double TotalEnergyCM;
211
212 if (p2 != nullptr) // If it is not a decay
213 {
214 // Calculating (total momentum, energy and
215 const G4ThreeVector TotalMomentumLAB = p1-
216 CM.SetMomentum(TotalMomentumLAB);
217
218 const G4double TotalEnergyLAB = p1->GetTot
219 CM.SetTotalEnergy(TotalEnergyLAB);
220
221 CM.SetMass(std::sqrt(TotalEnergyLAB * Tota
222
223 // Transforming primary particles from lab
224 p1->Lorentz(*p1, CM);
225 p2->Lorentz(*p2, CM);
226
227 TotalEnergyCM = p1->GetTotalEnergy() + p2-
228
229 const G4double m4 =
230 (p1->GetMass() + p2->GetMass())
231 - (p3->GetMass()
232 + Q); // Mass of the residual nucleu
233 p4->SetMass(m4);
234 }
235 else // If it is a decay reaction...
236 {
237 const G4ThreeVector TotalMomentumLAB = p1-
238 CM.SetMomentum(TotalMomentumLAB);
239
240 const G4double TotalEnergyLAB = p1->GetTot
241 CM.SetTotalEnergy(TotalEnergyLAB);
242
243 CM.SetMass(std::sqrt(TotalEnergyLAB * Tota
244
245 // Transforming primary particles from lab
246 // in this case).
247 p1->Lorentz(*p1, CM);
248
249 const G4double m4 =
250 p1->GetMass()
251 - (p3->GetMass()
252 + Q); // Mass of the residual nucleu
253 p4->SetMass(m4);
254
255 TotalEnergyCM = p1->GetTotalEnergy();
256 }
257
258 // Calculating momentum and total energy of
259
260 const G4ThreeVector p1unit = p1->GetMomentum
261
262 G4RotationMatrix rot(std::acos(p1unit * G4Th
263 std::acos(p1unit * G4Th
264 rot.inverse();
265
266 const G4double theta = std::acos(costhcm3);
267 const G4double phi = twopi * G4UniformRand()
268
269 const G4double Energy3CM =
270 (std::pow(TotalEnergyCM, 2.) + std::pow(p3
271 / (2. * TotalEnergyCM);
272 p3->SetTotalEnergy(Energy3CM);
273
274 const G4double Momentum3CM = std::sqrt(std::
275 p3->SetMomentum(rot
276 * G4ThreeVector(Momentum3CM
277 Momentum3CM
278 Momentum3CM
279
280 const G4double Energy4CM = TotalEnergyCM - E
281 p4->SetTotalEnergy(Energy4CM);
282
283 const G4double Momentum4CM = std::sqrt(std::
284 p4->SetMomentum(-Momentum4CM * p3->GetMoment
285
286 // Transforming reaction products from cente
287 p3->Lorentz(*p3, -1. * CM);
288 p4->Lorentz(*p4, -1. * CM);
289 }
290
291 G4int G4NRESP71M03::ApplyMechanismI_NBeA2A(G4R
292 G4R
293 {
294 // N+12C --> A+9BE*
295 G4ReactionProduct p4;
296
297 theProds[0].SetDefinition(G4Alpha::Alpha());
298
299 DKINMA(&neut, &carb, &(theProds[0]), &p4, QI
300
301 // 9BE* --> N+8BE
302 G4ReactionProduct p1(p4);
303
304 theProds[1].SetDefinition(G4Neutron::Neutron
305
306 DKINMA(&p1, nullptr, &(theProds[1]), &p4, -Q
307
308 // 8BE --> 2*A
309 p1 = p4;
310
311 theProds[2].SetDefinition(G4Alpha::Alpha());
312 theProds[3].SetDefinition(G4Alpha::Alpha());
313
314 DKINMA(&p1, nullptr, &(theProds[2]), &(thePr
315 2. * G4UniformRand() - 1.);
316
317 return 0;
318 }
319
320 // Apply kinematics for excited level selected
321 G4int G4NRESP71M03::ApplyMechanismII_ACN2A(G4R
322 G4R
323 {
324 // 12C(N,N')12C'
325 G4ReactionProduct p4;
326
327 theProds[0].SetDefinition(G4Neutron::Neutron
328
329 DKINMA(&neut, &carb, &(theProds[0]), &p4, QI
330
331 // 12C' --> ALPHA+8BE'
332 G4ReactionProduct p1(p4);
333
334 theProds[1].SetDefinition(G4Alpha::Alpha());
335
336 DKINMA(&p1, nullptr, &(theProds[1]), &p4, -Q
337
338 // 8BE --> 2*ALPHA
339 p1 = p4;
340
341 theProds[2].SetDefinition(G4Alpha::Alpha());
342 theProds[3].SetDefinition(G4Alpha::Alpha());
343
344 DKINMA(&p1, nullptr, &(theProds[2]), &(thePr
345 2. * G4UniformRand() - 1.);
346
347 return 0;
348 }
349
350 G4int G4NRESP71M03::ApplyMechanismABE(G4Reacti
351 G4Reacti
352 {
353 G4double CosThetaCMAlpha = 0.; // Cosine of
354
355 G4double Kn = neut.GetKineticEnergy(); // N
356 if (Kn > 5.7 * MeV) {
357 // Sorting.
358 for (G4int i = 1; i < ndist; i++) {
359 if (BEN2[i] >= Kn / keV) {
360 // Ok. The neutron energy is between v
361 G4double BE1 = BEN2[i - 1];
362 G4double BE2 = BEN2[i];
363
364 // Performing energy and angle interpo
365
366 G4double FRA =
367 G4UniformRand()
368 * 49.99999999; // Sorting the bin o
369 // values of Rho fro
370 G4double DJTETA =
371 FRA
372 - G4int(FRA); // Distance in bin un
373 G4int JTETA =
374 G4int(FRA) + 1; // Getting the bin
375
376 // Calculating the angle from the cumu
377
378 G4double B11 = B2[i - 1][JTETA - 1];
379 G4double B12 = B2[i - 1][JTETA];
380
381 G4double TCM1 = B11 + (B12 - B11) * DJ
382
383 // Calculating the angle from the cumu
384
385 G4double B21 = B2[i][JTETA - 1];
386 G4double B22 = B2[i][JTETA];
387
388 G4double TCM2 = B21 + (B22 - B21) * DJ
389
390 // Interpolating the angle between ene
391 G4double TCM = (TCM1 + (TCM2 - TCM1) *
392 CosThetaCMAlpha = std::cos(TCM);
393
394 break;
395 }
396 }
397 }
398 else {
399 // Isotropic distribution in CM.
400 CosThetaCMAlpha = 1. - 2. * G4UniformRand(
401 }
402
403 // N+12C --> A+9BE
404 theProds[0].SetDefinition(G4Alpha::Alpha());
405 theProds[1].SetDefinition(G4IonTable::GetIon
406
407 DKINMA(&neut, &carb, &(theProds[0]), &(thePr
408
409 return 0;
410 }
411