Z=105质量数为259的新同位素的合成和鉴别

利用120MeV的²²Ne离子束轰击²⁴¹Am靶,通过²⁴¹Am(²²Ne,4n)²⁵⁹Db反应合成了一个Z=105,质量数为259的新同位素.反应产物是用氦喷嘴技术和转动轮装置传输收集的.借助一系列金硅面垒探测器探测到了反应产物及其子核的α衰变.新同位素的原子序数Z和质量数A是借助该同位素和已知的²⁵⁵Lr核之间的遗传关系得到了确定的鉴别.新同位素²⁵⁹Db的测量半衰期为(0.51±0.16)s;它的α粒子能量为9.47MeV.由本实验导出的²⁵⁹Db的Qα值同理论预言结果能够较好地符合.     

新重丰中子同位素239Pa

用50MeV/u ¹⁸O离子同天然铀靶反应产生了新重丰中子同位素²³⁹Pa.用放射化学法从反应产物中分离Pa活性,通过观测²³⁹Pa及子体²³⁹U衰变所得到的结果显示:首次合成和鉴别了新重丰中子核素²³⁹Pa,并测定出²³⁹Pa的半衰期为106±30min.     

平均场加区分质子和中子的邻近轨道对力模型及对超铀区核的统一描述

利用严格可解的平均场加区分质子和中子的邻近轨道相互作用对力模型,对超铀区部分大形变核进行了统一的描述.计算了^227—233Th,^232—239U,^236—243Pu同位素和同中异质素²²⁸Ra-²²⁹Ac-²³⁰Th-²³¹Pa-²³²U,²³²Th-²³³Pa-²³⁴U-²³⁵Np-²³⁶Pu,²³⁶U-²³⁷Np-²³⁸Puv-²³⁹Am的结合能,对激发能和奇偶能差并与相应核的实验值进行了比较     

新重丰中子同位素238Th

利用兰州重离子加速器(HIRFL)所提供的60MeV/u的¹⁸O离子束照射天然铀靶,通过多核子转移反应生成²³⁸Th.由快速放射化学分离技术从铀及其反应产物的混合物中分离出钍.使用2台高纯锗(HPGe)探测器对样品的γ(X)活性进行测量,观测到了²³⁸Th的β^－衰变子体²³⁸Pa的635.0keV和1060.5keV2条γ射线峰的增长、衰变行为.利用分析递次衰变的计算机程序对其后一条进行了拟合,得到母、子体半衰期分别为(9.4±2.0)min和(2.1±0.4)min,二者分别与预言值和文献值相符.另外,在由²³⁸Pa的X射线开门的γ谱中,发现一条能量为89.0keV的新γ射线,经计算,其半衰期为(8.9±1.5)min,由跃迁能量和半衰期的关系认定该射线来源于²³⁸Th的β–衰变.从而证明本实验合成和鉴别了重丰中子新核素²³⁸Th,并测定它的半衰期为(9.4±2.0)min.     

热熔合反应合成超重核产生截面的同位素依赖性

通过在形成超重核的重离子俘获和熔合过程中引入位垒分布函数的方法对双核模型做了进一步发展. 超重核形成过程中的俘获、熔合和蒸发3个阶段分别采用了半经验的耦合道模型、数值求解主方程和统计蒸发模型的方法来描述. 计算了近年来Dubna小组利用热熔合反应⁴⁸Ca(²⁴³Am, 3n—5n)^288—286115和⁴⁸Ca(²⁴⁸Cm, 3n—5n)^293—291116合成超重新核素的蒸发余核激发函数. 系统分析了⁴⁸Ca轰击锕系元素U,Np,Pu,Am,Cm合成超重核Z=112—116产生截面的同位素依赖性. 给出了合成超重新核素最佳的弹靶组合和入射能量, 即有最大的超重核产生截面. 计算说明, 壳修正能和中子分离能是影响超重核生成截面产生同位素依赖性的主要因素.     

缺中子核素129Ce的(EC/β+)衰变

利用102MeV¹⁶O⁶⁺束轰击同位素靶¹¹⁷Sn,通过熔合蒸发4n反应产生核素¹²⁹Ce.由氦喷嘴快速带传输系统将反应产物送到低本底区.通过化学分离来制备待测的Ce样品,与此同时用¹⁶O束轰击¹¹⁷Sn的两种相邻的同位素靶¹¹⁸Sn和¹¹⁶Sn,并比较上述3种反应中的产物来进一步区分元素Ce的不同的同位素.结果一种半衰期为4.1min的活性被鉴定为¹²⁹Ce.基于X–γ–t和γ–γ–t符合测量,建议了包括51条射线在内的¹²⁹Ce的(EC/β⁺)衰变纲图.其中,¹²⁹Ce基态直接馈送到¹²⁹La基态的份额(26±7)%是用观测到的¹²⁹La衰变的278.6keV的γ射线的生长和衰变曲线估计出来的.另外还给出了用La-K_α-X射线和68.2keVγ射线开门的γ谱以及典型的衰变γ射线的时间谱.     

60MeV/u 18O离子同天然铀反应236Th的产生截面

用60MeV/u ¹⁸O离子轰击天然铀靶, 通过²³⁸U-2p多核子转移反应产生丰中子类靶同位素²³⁶Th. 从复杂的反应产物和大量的铀中放射化学分离、纯化钍, 用HPGe探测器联同多道分析器测量分离出的钍部分. 根据642.2keV, 687.6keV和229.6keV特征γ射线, 指定²³⁶Th同位素; 确定²³⁶Th同位素的产生截面为250±50μb.     

265Bh(Z=107)同位素的首次观测

在兰州的重离子加速器上用²⁶Mg离子束轰击²⁴³Am靶,产生了新同位素²⁶⁵Bh.通过观测新同位素²⁶⁵Bh和它的已知子核²⁶¹Db和²⁵⁷Lr之间的α衰变的关联,实现了对新核素的鉴别.实验中使用了一套新建立的具有数个探测器对的转轮收集探测系统.将该系统用于特殊的母–子核搜索模式,从而大大减少了本底.共测得了8个²⁶⁵Bh的α衰变关联事件;同时4个已知核²⁶⁴Bh的衰变关联事件也被鉴别出来.实验测得²⁶⁵Bh的α衰变能量为(9.24±0.05)MeV,半衰期为0.94+0.70–0.31s.     

新丰中子同位素:186Hf

在兰州重离子加速器(FDUL)上,用60MeV/μ ¹⁸O离子轰击厚天然钨靶,通过多核子转移反应产生¹⁸⁶Hf. 使用放射化学分离技术从钨和反应产物混和物中分离出铪,并由HPGe探测器测量铪样品的活性.观测到了¹⁸⁶Hf的子体¹⁸⁶Ta的737,5keVY射线的增长、衰变行为,结果表明,本实验首次合成并鉴别了新丰中子同位素¹⁸⁶Hf,测得它的半衰期为(2.6±1.2)min.     

新重丰中子同位素175Er的合成和γ衰变

用14MeV中子轰击天然镜靶,通过¹⁷⁶Yb(n,2p)¹⁷⁵Er反应,首次合成了新同位素¹⁷⁵Er.利用γ(X)谱学方法,对¹⁷⁵Er的活性进行了观测,发现了能量为76.5,120.9,123.7,128.5,227.3,234.0,281.4,1167.5keV半衰期为1.2±0.3min的八条新γ射线,并指定为¹⁷⁵Er的β-衰变.建立了¹⁷⁵Er的部分衰变纲图.     

新核素238Th的鉴别

利用60MeV/u的¹⁸O离子束轰击天然铀靶,通过多核子转移反应生成重丰中子新核素²³⁸Th.观测到了²³⁸Th的子体²³⁸Paγ活性的生长、衰变行为,鉴别了²³⁸Th的存在,并测得它的半衰期为(9.4±2.0)min.同时,发现了一条能量为(89.0±0.3)keV、半衰期为(8.9±1.5)min的新γ射线,指定为²³⁸Th的衰变γ射线.     

内转换效应在稀土区丰中子新核素鉴别中的应用

用14MeV中子轰击天然镱靶,通过¹⁷⁶Yb(n,2p)反应产生了新核素¹⁷⁵Er的活性.由于丰中子核¹⁷⁵Er衰变γ跃迁有较大的内转换系数,因而伴随其衰变产生了较强子核Tm的特征X射线,因此,本工作借助于X-γ-t,γ-γ-t符合测量技术并结合对反应道的分析,成功地从复杂反应产物中鉴别出稀土新丰中子同位素¹⁷⁵Er的活性,并首次建议了该核素的部分衰纲图.     

缺中子120Ba核EC/β+衰变的再研究

利用171MeV ³²S束轰击⁹²Mo靶,熔合蒸发(2n2p)反应合成了¹²⁰Ba核.由氦喷嘴反冲快速带传输系统将反应产物送到低本底区.位于带子两侧的两个平面型高纯锗探测器对反应产物进行了符合测量.经离线数据分析,对早先发表的¹²⁰Ba衰变γ射线予以确认,并补充了19条强度较弱、能量较低的γ射线.建议了¹²⁰Ba的衰变纲图共包括35条γ射线和25条能级.     

131Pm衰变的首次观测

利用³²S轰击¹⁰⁶Cd靶,通过3p4n反应产生了¹³¹Pm,反应产物经过毛细管及带收集传输系统传输到低本底区,测量了反应产物的X,γ单谱,并进行了X-γ,γ-γ符合测量,得到了¹³¹Pm的半衰期及衰变γ线,并建立了简单的衰变纲图.     

贫化铀/聚乙烯球壳交替系统中铀-238中子俘获率的测量与分析

为校验次临界能源堆的概念设计,建立了贫化铀/聚乙烯球壳交替系统, 采用活化法测量²³⁸U的中子俘获率. 贫化铀片置于系统内与入射D离子束成90^o的方向上活化 ,用HPGe探测器测量²³⁸U俘获中子衰变产生的²³⁹Np 衰变产生的277.6 keV特征γ射线计数,实验修正了贫铀片对277.6 keV γ射线的自吸收, 得到了交替系统中²³⁸U (n, γ)反应率的径向分布,反应率的相对不确定度为3.5%-3.7%, 并计算得到系统上整个贫铀区中²³⁸U的总中子俘获率为2.24 ± 0.09. 用MCNP5程序在常用ENDF库下进行了模拟计算, ²³⁸U (n, γ)反应率分布计算与实验一般在5%以内符合, 总俘获率在1%以内符合.     

新重丰中子核237Th的合成和鉴别

用14MeV中子照射(NH₄)₂U₂O₇粉末,通过²³⁸U(n,2p)²³⁷Th反应产生了新的重丰中子同位素²³⁷Th,并用放射化学方法分离了它.借助于跟踪其子体²³⁷pa的γ射线的时间序列谱首次鉴别了这个新活性.利用递次衰变分析程序得到了²³⁷Th的半衰期为5.0±0.9min.另外,发现了一条能量为35.1±0.3keV T_1/2=5.0±1.1min的新γ射线并指定它为²³⁷Th衰变.     

19F+27Al耗散反应中双核系统的转动与衰变

测量了¹⁹F+²⁷Al耗散反应产物B,C,N,O,F和Ne的激发函数, 入射束流的能量从110.25MeV到118.75MeV,能量步长为250keV. 用能量自关联函数方法从激发函数中提取了各反应产物的平均衰变宽度, 利用同时考虑反应中所形成的中间双核系统的转动特性和衰变特性而发展了的Ericson核反应统计理论, 讨论了¹⁹F+²⁷Al耗散反应中双核系统随时间的演化过程.     

新同位素235Am的产生与鉴别

一种缺中子新同位素２３５Ａｍ通过２３８Ｐｕ（ｐ,４ｎ）２３５Ａｍ反应而产生．产物借助Ｈｅ－ｊｅｔ系统的传输,快化学分离以及γ、Ｘ射线和γ－Ｘ（γ）符合测量等得到鉴别,测得其半衰期为１５±５ｍｉｎ． A new neutron deficient isotope 235 Am was produced via 238 Pu(p,4n) 235 Am reaction. The products were identified by means of the transporting of He jet system, separating of rapid radiochemical method and measuring of γ and X rays as well as X γ coincidence. The measured half life of 235 Am is 15±5min.     

缺中子130Pm和128Pr核的EC/β+衰变研究

171MeV³⁶Ar束轰击⁹⁶Ru靶由熔合蒸发反应生成了¹³⁰Pm和¹²⁸Pr核.由氦喷嘴快速带传输系统将反应产物送到低本底区.基于X-γ-t,γ-γ-t符合测量,首次建立了¹³⁰Pm的(EC+β⁺)衰变纲图.重新研究了¹²⁸Pr核的衰变,订正和补充了γ射线,建立了新的(EC+β⁺)衰变纲图.     

175Er的衰变纲图

用14MeV中子照射天然Yb靶,通过¹⁷⁶Yb(n,2p)¹⁷⁵Er反应产生了新的重丰中子同位素¹⁷⁵Er,借助X-γ,γ-γ符合测量方法,首次鉴别出了¹⁷⁵Er,并测得其半衰期为(1.2±0.3)min.同时还观察到了¹⁷⁵Er衰变所发射的8条新γ射线,建立了¹⁷⁵Er的部分γ衰变纲图,从中指定了¹⁷⁵Tm的一个基态转动带.