辐射俘获反应截面的质量、壳层和奇偶效应

本文研究中子辐射俘获截面中非统计与统计过程的质量效应、壳效应和奇偶效应.对²³Na、²⁰⁸Pb等33个偶中子核素在中子能量为0.1至3MeV区间内,计算了它们的总辐射俘获截面、统计及非统计俘获截面和非统计俘获部分比.并将总俘获截面与实验值进行了比较.结果表明,非统计俘获截面本身并不随质量数改变有明显的变化,显示出弱的壳效应.统计俘获截面由于强烈地依赖于核能级密度而表现出明显的质量、壳层和奇偶效应.非统计部分比随着质量数的增加其总的趋势是减小的,并表现出显著的壳层效应.     

A=40—70偶中子核素光子穿透系数的关联现象

本文给出了在共振区光子穿透系数的表示式,这由三部份组成,分别对应复合核统计过程、复合核弹性散射道及非弹性散射道中的辐射退激过程.研究了在中子强度函数3s巨共振区13个偶中子核素的中子辐射俘获截面.中子能量范围为3MeV以下的共振区.结果表明,在同时考虑了统计和非统计过程后,可以解释实验测量的总俘获截面及γ能谱.     

中子辐射俘获反应机制的质量能量相关性研究

对A?<10?0核质量区内的核素,研究中子辐射俘获反应中不同反应机制对辐射俘获截面的贡献随靶核质量数和中子入射能量变化的规律.所考虑的反应机制有复合核统计过程和复合核弹性散射道中的辐射俘获及形状弹性散射道中的直接–半直接辐射俘获两种非统计过程.在中子入射能量0.1—20MeV区间,给出了²⁷Al,⁴⁰Ca,⁶³Cu和⁹³Nb的理论计算结果及与实验数据的比较,并对呈现的变化规律进行了分析讨论     

A=40—70偶中子核素光子穿透系数的关联现象

本文给出了在共振区光子穿透系数的表示式,它由三部份组成,分别对应复合核统计过程、复合核弹性散射道及非弹性散射道中的辐射退激过程.研究了在中子强度函数3s巨共振区13个偶中子核素的中子辐射俘获截面.中子能量范围为3MeV以下的共振区.结果表明,在同时考虑了统计和非统计过程后,可以解释实验测量的总俘获截面及γ能谱.     

在轻核区核反应中的强非统计效应

本文研究²⁷Al(n,γ)和²⁸Si(n,γ)反应的非统计效应.考察的中子能量范围为热能至2MeV.所研究的非统计过程在低能区(热中子至第一共振前)包括位阱俘获、价俘获、以及两者的干涉;在高能区(共振区、研究对能量平均的截面)包括直接-半直接俘获,复弹性散射道及复非弹性散射道的俘获.计算结果表明,与中重质量核相比,这两个核的非统计效应在总的(n,γ)截面中所占的比例特别高:在热中子能量范围约为50%;在共振区区80%.本文指出,这一现象是与实验上观测到的关联系数相一致的.     

描述中子辐射俘获截面非统计效应的统一表象

基于对俘获态及终态波函数的自洽描述,建立了计算核子辐射俘获反应非统计效应的统一表象.应用这一模型对²⁷Al、⁵⁵Mn、⁸⁹Y和²⁰⁸Pb等四个核素在中子能量为0。1—20MeV能区计算了中子辐射俘获截面,并与实验值进行了比较.     

原子轨道强耦合方法研究He2+-H-碰撞的电荷转移过程

应用双中心原子轨道强耦合方法研究He²⁺-H^-碰撞的单次电荷转移过程.计算中,对入射粒子He²⁺,包含n=1~7的所有束缚态,计算的能量本征值与NIST标准数据在百分之几的精度内符合很好;对靶H^-,包括一个束缚态1s和五个连续态ns(n=2~6),束缚态能量与他人理论结果一致.在4~400 keV的入射粒子能量范围,计算单电子俘获过程的总截面及到各个壳层上的态选择截面.发现在较低的入射粒子能量,电子主要俘获到He⁺离子主量子数n=3~5的壳层,高能区俘获到n=2的壳层为主;对同一主量子数n,在低能区俘获到高角动量态(l=n-1,n-2)的电荷转移截面相对较大,在高能区主要俘获到l=1的p壳层.同时还计算入射粒子能量分别为4 keV和400 keV时,电子俘获到激发态辐射退激发产生的电荷转移发射光谱,并发现cascade效应的影响很大.     

道辐射俘获截面的相干增强现象

⁴⁰Ca的热中子辐射俘获截面实验值远较统计理论及Lane-Lynn直接俘获理论预言的截面值大. 本文指出, 这是一个位阱俘获与价俘获的干涉增强效应的例子. 使用普适的光学模型位阱并考虑了这一干涉效应, 计算了⁴⁰Ca的热中子辐射俘获截面、散射截面和⁴¹Ca的p_3/2中子束缚能, 并与实验值进行了比较.     

Th~(232)与U~(238)中子俘获截面的计算

本文采用复合核机制,计算了裂变道开放前Th~(232),U~(238)中子俘获截面。探索了光学模型、辐射宽度、统计涨落因子等因素的影响。     

关于原子核奇偶质量差和能隙的研究

系统分析了奇偶核质量差公式的适用性及与能隙参数的关系. 计算了核素Sn和Pb附近10个同位素链的中子奇偶质量差Δ(3)n, 发现壳效应、核子对相互作用、核的形变都会明显影响Δ(3)n的数值, 并在此基础上, 给出了一个修正的奇偶核质量差公式.     

多电荷离子与C,Ne和Ar原子碰撞中K壳层电子俘获截面的计算

本文提出了一种计算多电荷离子与原子碰撞中K壳层电子俘获截面的新方法,称为模型势Oppenheimer-Brinkman-Krammer近似(MPOBK)。在该方法中我们用模型势来描述K电子所处的有效场,同时在波函数中考虑屏蔽效应。我们得到的K壳层总俘获截面是一个表解析达式。对H~ 、He~(2 )-Ne,H~ 、He~(2 )-C及O~(5 ,6 )-Ar体系的计算表明本文结果较好地与实验数据一致。     

对能对弹核碎裂反应截面的影响

运用改进的量子分子动力学(ImQMD)模型嫁接GEMINI统计衰变模型对400 AMeV 36Ar与C、Al、Cu、Pb的弹核碎裂反应截面的奇偶效应进行了理论分析。分析结果表明，弹核碎裂电荷反应截面的奇偶效应产生在初级碎块的退激发过程中，而且退激发过程中的对能在奇偶效应的产生中起着重要作用。如果不考虑对能，弹核碎裂电荷反应截面的奇偶效应将消失。同时由于对能的作用使得弹核碎裂的中子反应截面也表现出明显的奇偶效应。     

180≤A≤210核区快中子诱发γ产生机制的巨偶极共振模型研究

在180≤A≤210核质量区研究快中子诱发γ射线产生机制中与巨偶极共振模型相关的问题,包括(n,γ)反应与(n?,n′γ)反应中级联γ退激过程γ射线强度函数的差异和(n,γ)反应中直接–半直接辐射俘获与复合核统计过程反应截面之比随入射能量、核质量数和核壳层的变化规律.据此,中子入射能量选在1—20MeV,给出了¹⁸¹Ta及¹⁹⁷Au和²⁰⁸Pb的理论计算结果及与实验数据的比较,并对结果进行了分析和讨论.     

~(46,50)Ti+~(124)Sn熔合反应中耦合道效应的理论研究（英文）

近库仑位垒重离子俘获与熔合是一个典型的多位垒穿透过程。在本征道的理论框架下,多反应道的耦合会使得单个位垒分离成一系列的分立位垒。基于位垒分布的思想,我们最近发展了一个经验的耦合道(ECC)模型,并系统地研究了220个反应体系的俘获激发函数。最近,实验报道了熔合反应~(46,50)Ti+~(124)Sn俘获激发函数的测量结果。本文将简要介绍该ECC模型,并结合通用熔合函数(UFF)的约化方法,利用该模型研究熔合反应~(46,50)Ti+~(124)Sn中的耦合道效应。UFF的约化结果表明,相比于~(50)Ti+~(124)Sn,~(46)Ti+~(124)Sn的垒下俘获截面有额外的增强。ECC模型成功地再现了实验测得的俘获激发函数,并表明,~(46)Ti+~(124)Sn垒下俘获截面的额外增强来源于正Q值的中子转移效应。     

直接俘获截面中的核晕效应

恒星能量下俘获截面非常难于直接测量.因此,通常借助于非直接方法或从最低能量下的实验数据外推到天体物理感兴趣能区.首先证明了用渐近归一化常数方法得到的结果近似与模型无关.因此,转移反应的渐近归一化常数方法处理提供了一可靠的途径用以确定恒星能量下的俘获截面. 鉴于此优点, 用渐近归一化常数方法计算了¹⁰Be(n,γ)¹¹Be反应的俘获截面. ¹¹Be是一个众所周知的具有两弱束缚态的晕核.作为一个典型的例子,演示了俘获到晕态的辐射俘获截面明显增大, 证明了入射中子波函数与晕的伸展尾部有较大重叠是俘获截面异常增大的原因.     

铕的快中子俘获截面

使用大液体闪烁探测器,相对于金的俘获截面测量了铕(Eu)六个能量点的中子俘获截面值;用光学模型和统计理论计算了¹⁵¹Eu和¹⁵³Eu在0.1—2.0MeV能区的中子俘获截面;对实验测量和理论计算结果进行了分析和讨论.     

Th232与U238中子俘获截面的计算

本文采用复合核机制,计算了裂变道开放前Th²³²,U²³⁸中子俘获截面。探索了光学模型、辐射宽度、统计涨落因子等因素的影响。     

MCNP模拟月表关键性元素γ射线与实测结果比较分析

嫦娥一号携带的γ射线谱仪传回大量能谱数据,对其分析与解谱是一个比较复杂的过程。针对此问题,提出按照月表γ射线来源的物理过程,分为月球表面天然放射元素、中子非弹性散射和中子俘获三部分。用MCNP程序模拟其在GRS中的能谱数据,将模拟结果叠加并与实测谱线对比,结果表明,模拟γ谱线能帮助辨识出实测谱线中的部分关键元素,例如~(40)K、~(214)Bi等。     

Q值效应对多核子转移反应~(136)Xe+~(208)Pb的影响（英文）

基于改进的量子分子动力学(ImQMD)模型,模拟了~(136)Xe+~(208)Pb在质心系入射能量为E_(c.m.)=617MeV的多核子转移反应。为了研究这个特殊的反应体系,将不同核子数转移前后形成的类弹与类靶对应的Q值的指数概率分布引入模型中考虑Q值效应,并将计算结果与实验探测的总动能损失分布和质量分布进行了比较。我们发现考虑Q值效应后的计算结果更好地再现了实验数据。在少于10个核子的转移过程中,核子的转移明显受到了Q值效应的驱动。在更多的核子转移过程中,Q值效应明显压低了反应产物的生成截面。这是因为大量的核子转移主要发生在小碰撞参数,对应的复合体系的寿命由于Q值效应明显减小。在ImQMD与ImQMD+Q的计算结果比较中,我们还发现,Q值效应明显增加了比208Pb更丰中子的中子数为126的初级碎块生成截面。     

高离化态金离子的辐射复合及其退激发过程的理论研究

利用基于多组态Dirac-Fock方法的程序包GRASP92和RATIP以及最新发展的RERR06程序,详细计算了高离化态金离子(类镍Au51+、类铜Au50+和类锌Au49+)俘获一个自由电子到nl(n=4—8,l=0—3)壳层的辐射复合谱以及相应的辐射退激发谱.理论计算的辐射复合谱很好地重现了实验谱.研究结果表明:对类镍Au51+、类铜Au50+和类锌Au49+而言,将一个自由电子俘获到n=4壳层的概率最大;在辐射复合过程之后,处在n=4壳层的俘获电子的辐射退激发谱线最强,并且体现了整个辐射退激发谱的主要特征.