采用相对论多组态Dirac-Hartree-Fock方法对Mg原子同位素位移的理论研究

利用相对论多组态Dirac-Hartree-Fock方法研究了Mg原子基态到低激发态~1S_0-~1P_1和~1S_0-~3P_1两条跃迁谱线的同位素位移参数,包括正常质量位移系数,特殊质量位移系数和场位移因子,并计算了~(24)Mg,~(25)Mg和~(26)Mg三个稳定同位素的同位素位移.在计算中采用了一种受限制的双电子激发模式,并将同位素位移计算结果与已有的实验测量和理论计算结果进行了对比.结果表明,用本文的研究方法计算的Mg原子同位素位移与其他理论结果和实验测量值十分符合.本文的计算结果可以为~(20-40)Mg同位素位移测量实验提供必要的参考,所用的计算方法也可以应用到其他类Mg体系(核外电子数等于12的离子)等多电子离子的光谱结构计算和同位素位移的研究中.     

AgO分子C~2Π-X~2Π(0,0)带高分辨光谱再研究（英文）

本文利用激光诱导荧光技术对AgO分子C~2Π-X~2Π(0,0)带光谱在～0.02 cm-1分辨率水平开展了高分辨研究.在超声射流条件下利用银针电极对O_2/Ar混合气高压放电制备AgO分子,利用自行研制的窄线宽单纵模光参量振荡器作为可调谐激光光源,实验记录了同位素分辨的~(107)Ag~(16)O和~(109)Ag~(16)O分子C~2Π-X~2Π(0,0)带的高分辨光谱.通过对实验光谱的转动分析获得了两个同位素分子的精确光谱常数,其中~(107)Ag~(16)O分子C~2Π态常数为首次实验测定.结合文献和理论计算,实验观测的C~2Π态自旋-轨道耦合效应很可能来自于与四重解离态~4∑-或~4Π的态混合.     

用于分析氧离子导体的氧表面交换行为的脉冲同位素交换方法（英文）

本文详细描述了一种用于测量氧化物离子导体的氧表面交换速率的新型脉冲~(18)O-~(16)O同位素交换(PIE)技术.该技术采用装有氧化物粉末的连续流动填充床微反应器实现.通过在线气相质谱法测量通过反应器的富含180的脉冲的等温响应.表观氧交换速率可以通过在给定的反应器停留时间和可用于交换的表面积下氧化物吸收~(18)O的数量来计算.相比于其他氧同位素交换的技术,PIE技术不需要快速加热/淬火步骤,具有快速、简单、非常适合筛选材料和系统研究反应机理的优点.此外,利用氧同位素~(18)O_2、~(16)O~(18)O和~(16)O_2在流出脉冲中的相对分布可以深入研究氧的表面交换反应机理.本文采用PIE技术分析YSZ、Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)和La_2NiO_(4+δ)在350～900℃范围内表面氧交换性能.根据同位素交换反应的两步式反应模型分析,对于混合导体BSCF和La_2NiO_(4+δ),O_2分子在氧化物表面的解离吸附速率为速率控制步骤.对于YSZ,在800℃时,其表面氧交换的速率控制步骤由氧离子的晶格溶入变成O_2分子在氧化物表面的解离吸附步骤.     

用于分析氧离子导体的氧表面交换行为的脉冲同位素交换方法

本文详细描述了一种用于测量氧化物离子导体的氧表面交换速率的新型脉冲~(18)O-~(16)O同位素交换(PIE)技术.该技术采用装有氧化物粉末的连续流动填充床微反应器实现.通过在线气相质谱法测量通过反应器的富含180的脉冲的等温响应.表观氧交换速率可以通过在给定的反应器停留时间和可用于交换的表面积下氧化物吸收~(18)O的数量来计算.相比于其他氧同位素交换的技术,PIE技术不需要快速加热/淬火步骤,具有快速、简单、非常适合筛选材料和系统研究反应机理的优点.此外,利用氧同位素~(18)O_2、~(16)O~(18)O和~(16)O_2在流出脉冲中的相对分布可以深入研究氧的表面交换反应机理.本文采用PIE技术分析YSZ、Ba_(0.5)Sr_(0.5)Co_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)和La_2NiO_(4+δ)在350～900℃范围内表面氧交换性能.根据同位素交换反应的两步式反应模型分析,对于混合导体BSCF和La_2NiO_(4+δ),O_2分子在氧化物表面的解离吸附速率为速率控制步骤.对于YSZ,在800℃时,其表面氧交换的速率控制步骤由氧离子的晶格溶入变成O_2分子在氧化物表面的解离吸附步骤.     

上海核技术发展概况(续完)

医用同位素和标记化合物的研制和应用医用同位素包括医用放射性核素和体内放射性药物制剂。从生产设备上来分有反应堆生产的医用同位素,特别是钼锝和锡铟母牛等发展很快。生产量和产值目前还是以反应堆生产的医用同位素为主。近几年来加速器生产的短半衰期的同位素医用核素和药物发展更快,其品种已超过反应堆的医用核素品种,主要有~(123)I,~(201)Te,~(67)Ga,~(111)In,~(11)C,~(13)N,~(15)O 和~(18)F 等.     

锂原子同位素位移的计算(英文)

本文应用Grasp92程序包计算了~(5,7)LiI的2~2P_(3/2)到2~2S_(1/2)和2~2P_(1/2)到2~2S_(1/2)跃迁的同位素位移.2~2P_(3/2)到2~2S_(1/2)跃迁的同位素位移为10307 MHz,2~2P_(1/2)到2~2S_(1/2)跃迁的同位素位移为10207 MHz.这些理论结果和实验是相符合的.     

用可调谐二极管激光光谱仪观测3657—3708cm~(-1)区域CO_2高分辨振转光谱

用可调谐二极管激光光谱仪观测到3657—3708cm~(-1)区域内CO_2各种同位素分子的9个振转谱带。首次观测到~(12)C~(16)O~(17)O的10011—00001谱带和~(12)C~(16)O~(18)O的11111—01101谱带,对其余7个谱带则扩充了其观测振转线的数目。用最小二乘方拟合法计算了各谱带的光谱常数,发现CO_2分子常数表中~(12)C~(16)O~(17)O的10011—00001谱带中心v的计算值比本实验观测值大0.287cm~(-1),而~(12)C~(16)O~(12)O的11111—01101谱带中心v_0的计算值则比本实验观测值小0.048cm~(-1)。     

CO2同位素分子16O12C16O, 16O12C17O, 16O13C17O配分函数研究

本文主要研究了CO2的三种同位素分子16O12C16O , 16O12C17O ,16O13C17O 70 K~6000 K的总内配分函数 (TIPS)。在总内配分函数的计算中, 转动配分函数的计算采用了McDowell的解析式法, 振动配分函数则采用了简谐振动近似(HOA)获得。最后通过将两配分函数乘积近似计算得出TIPS, 并将其70~3000 K的数据和HITRAN04数据进行了比较, 发现所得结果和数据库符合的较好, 且其误差可以近似看成一条直线。并通过对误差的拟合修订了高温区(3000~6000 K)的计算数据, 给出了在高温下的较为准确的TIPS值。     

聚乙烯单链量子热输运的同位素效应

高分子导热材料的有效调控受到了日益广泛的关注.应用密度泛函理论(DFT)、中央插入延展(central insertion scheme,CIS)方法及非平衡格林函数(NEGF)理论,对包含432个原子、长18.533 nm的聚乙烯单链量子热输运的同位素效应进行了研究.计算结果表明,室温下长100 nm的纯12C聚乙烯单链的热导率理论上限高达314.1 W·m~(-1)·K~(-1);对于~(12)C聚乙烯单链,其他条件一定时,~(14)C掺杂引起的热导同位素效应比~(13)C更为显著;室温下纯~(12)C聚乙烯单链中~(14)C掺杂原子百分数为50%时同位素效应最显著,此时平均热导比未掺杂时下降了51%.这对探索聚乙烯材料热输运的同位素影响机理具有十分积极的意义.     

基于傅里叶变换红外光谱技术测量大气中CO_2的稳定同位素比值

长期监测大气中CO_2及其稳定同位素不仅可以获得CO_2源和汇信息,还可以确定不同排放源对大气中CO_2的贡献.傅里叶变换红外光谱技术是目前大气中痕量气体柱浓度高精度遥测的一种重要方法.本研究基于地基高分辨率傅里叶变换红外光谱仪采集的近红外太阳吸收光谱反演出大气中CO_2的稳定同位素~(13)CO_2和~(12)CO_2.在选择的~(13)CO_2的三个光谱窗口和~(12)CO_2的两个光谱窗口光谱拟合残差都很小,光谱拟合质量高.实验观测期间CO_2同位素~(13)CO_2和~(12)CO_2的反演误差平均值分别为(1.18±0.27)%和(0.89±0.25)%;利用Allan方差计算出观测系统的碳同位素比值δ~(13)C的测量精度为0.041‰.获得了2015年9月18日至2016年9月24日一年内大气中碳同位素比值δ~(13)C的长时间序列.结果表明,在整个测量期间δ~(13)C在-7.58‰--11.66‰范围内变化,平均值为(-9.5±0.57)‰;δ~(13)C有着明显的季节变化,冬季最小,夏季最大.分析了取暖导致的化石燃料燃烧排放增多是冬季大气中CO_2重同位素~(13)CO_2贫化的原因.观测结果显示了高分辨率傅里叶变换红外光谱仪具有准确和高精度观测大气中CO_2的稳定同位素和同位素比值δ~(13)C的能力.     

GSI 对最重的靶元素254Es 的首次轰击

在10月10—18日之间,在GSI,人们利用尤尼拉克(UNILAC)的束流对99号元素锒的同位素~(254)Es(半寿命T_(1/2)=276天)进行了首次轰击,这是迄今使用的最重的靶元素;该实验用了2μg 的Es 同位素,这几乎是世界上仅有的库存。实验是由劳伦斯利弗莫尔实验室和GSI 合作完成的,其目的是想用~(16)O,~(18)O和~(22)Ne 作炮弹对~(254)Es 进行轰击,找到生成丰中子重锕系元素和超锕系同位素的最佳反应条件。去年在利弗莫尔的离线化学实验表明,这个方法将被认为是这次实验的唯一有效的。     

二氧化碳非对称同位素16O12C17O 00011～00001跃迁带的高温谱线强度

利用本文计算所得配分函数和实验振动跃迁矩平方及Herman-Wallis因子系数,我们计算了二氧化碳同位素16O12C17O分子00011～00001跃迁在296 K和3000 K的线强度.结果显示,在296 K和3000 K时,计算所得线强度与HITRAN数据库提供的数据均符合较好.表明高温下的分子配分函数和线强度的计算是可靠的.从而进一步计算了二氧化碳同位素16O12C17O的000011～00001跃迁在4000 K和5000 K高温下的线强度及模拟光谱.     

中能重离子周边反应产物的同位素分布与中子皮、激发能的关系

对中能重离子周边反应产物的同位素分布与中子皮、激发能的关系进行了研究。在同位素分布计算中考虑了小液滴模型预言的中子皮厚度的影响,并加入了中能区经验的耗散计算方法,拟合了中能~(40)Ar和~(86)Kr炮弹产生的同位素分布。     

分子间相互作用对核酸碱基中17O屏蔽张量与四极耦合常数影响的理论计算研究

通过高精度量子化学理论计算的方法研究了分子间弱的非键相互作用对胸腺嘧啶、尿嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤四种核酸碱基中~(17)O核的屏蔽张量(σO)和四极耦合常数(QCC)的影响.计算结果表明分子间强的氢键作用以及弱的范德华(vd W)相互作用都对~(17)O核的化学位移(δO)具有较大的影响.随着分子间氢键作用的逐渐增强,δO逐渐减小,当采用包含所有弱相互作用的周期性模型进行计算时,理论结果与实验值吻合.进一步的电荷分析显示,~(17)O核化学位移的减小主要是由于分子间氢键作用强度增加导致~(17)O原子的负电荷密度逐渐增加.此外,计算结果表明碱基中分子间氢键网络和弱的范德华作用对碱基~(17)O QCC也具有显著的影响.周期性模型下,碱基上氧原子的局域结构环境得到平衡,~(17)O QCC达到最小值,与实验结果最为接近.以核酸碱基为例,说明了分子间的氢键网络以及分子间弱的相互作用对于准确计算生物样品的核磁共振(NMR)参数非常重要,以小的团簇模型来计算生物体系的核磁参数将会产生较大的偏差.     

氢同位素氚水T2 O((X)1A1)的解析势能函数

获得T2 O(X1A1)解析势能函数的主要困难在于Born-Oppenheimer近似下T2 O(X1A1)与H20(X1A1)势能函数的不可区分性.然而,在Bom-Oppenheimer近似下,分子势能函数实际上是键长、键角这些内坐标的函数,内坐标与核的运动相关,因而与分子振动频率、力常数和同位素质量有关.基于这种关系.用核运动效应对Born-Oppenheimer近似下T2 O(X1A,1)的电子能量进行修正,可获得体现同位素氢和氚质量差异的力常数,其结果与有关文献值是相符的.然后用多体项展式理论和方法,并考虑T2 O(X1A1)中两体项中的同位素效应,在确定T2 O(X1A1)离解极限和离解能以及计算所有两体项参数的基础上,获得了T2 O(X1A1)的解析势能函数.对应的等值势能图正确反映了T2 O(X1A1)的平衡结构特征,以及T OT→T2O和O2 T2→T2O的反应特点,为后续的碰撞研究提供了条件.     

低能O3+与H2碰撞电子俘获过程中靶的同位素效应研究

利用全量子的分子轨道强耦合方法,我们研究了基态的O3 (2s22p2P)与氚分子和氢分子碰撞的电荷转移过程,计算了方位角为45°,能量分别为0.1eV/u,1.0eV/u,100eV/u,500eV/u的单电子俘获的振动分辨的态选择截面及总截面.分子轨道强耦合计算中采用了自旋耦合价带理论计算的三原子分子势能面和径向耦合矩阵元.对体系的电子运动同H2(T2)或H2 (T2 )的转动和振动之间的耦合,根据能量的不同,分别采用了无限阶的冲量近似或振动冲量近似.结果发现,低能O3 与H2碰撞电子俘获过程中靶的同位素效应显著:对不同的同位素靶,单电子俘获的总截面以及振动分辨态选择截面的分布明显不同;入射离子能量越低,同位素效应越显著.     

重离子反应中的α转移逆过程的研究

以前的工作中我们曾经研究了重离子反应中的α转移机制,对几组实验过程进行了理论计算,例如其中一组过程是~(16)O+~(24)Mg→~(24)Mg+~(16)O (α道)~(16)O+~(24)Mg→~(28)Si+~(12)C (β道)理论计算的结果与实验符合很好,合理地体现了两个非全同核芯之间α集团转移的物理机制。最近,我们的工作证明了,研究上述过程的理论描述只要稍加变换,即可以应用于对其反应道逆过程及其相应的弹性过.     

Hg~+离子5d~(10)6s ~2S_(1/2)→5d~96s~2 ~2D_(5/2)钟跃迁同位素位移和超精细结构的理论研究

本文首先在Dirac-Hartree-Fock近似下理论评估了Hg~+离子5d~(10)6s ~2S_(1/2)→5d~96s~2 ~2D_(5/2)钟跃迁的质量位移(mass shift, MS)和场位移(field shift, FS)在其同位素位移(isotope shift, IS)中的相对贡献,发现MS远小于FS而可以被忽略.在此基础上,通过系统地考虑该原子体系中主要的电子关联效应,计算了这条钟跃迁FS的精确值以及涉及到的上下两个能级的超精细结构常数,并得到了几种稳定汞同位素离子该跃迁的IS和超精细结构分裂.其中,计算的~(199)Hg~+和~(198)Hg~+离子之间的钟跃迁频率偏移与已有实验测量值相比误差为2%左右.最终,本文给出了汞离子7种常见同位素该谱线的绝对频率值,为实验上的谱线测量提供了有效的理论依据.     

关于Pt偶同位素的i_(13/2)中子对

本文对偶Pt同位素i_(13/2)中子对作了一个较细致的系统的分析.实验数据和用不同κ、μ参数所得到的Nillson推转模型结果间的比较,给出如下重要性质:1)改善的κ、μ参数能够很好符合~(185)Au数据,对Pt同位素一般地似乎也是合适的,但尚需更多的实验与理论数据检验.2)仅仅有vi_(13/2)排列不能解释~(184)Pt中大的上弯现象,而πh_(9/2)排列应该同样也起作用.3)实验数据与理论计算之间的偏离表明,一种包括ε_2,ε_4及γ三维势能面的计算是必需的.     

N=Z原子核~(64)Ge可能存在的三轴形变

为寻找核态可能存在的三轴形变,用对力-形变-转动频率自洽推转壳模型对锗和硒同位素进行了总转动能面计算.计算是在四极形变(β_2,γ)网格中进行的,且十六极形变β_4可变.在锗同位素中发现了由64Ge的三轴、~(66)Ge的扁椭、再经三轴、向长椭形变的形状相变.一般来说Ge和Se同位素具有γ软性形状,导致了显著的动力学三轴效应,计算中没有证据表明存在基态下的刚性三轴性.在~(64,74)Ge中发现基态和集体转动态下γ=-30°的三轴形变,这是三轴形变的极限.本文重点讨论N=Z核~(64)Ge可能存在的三轴形变,给出了基于唯象Woods-Saxon势下的单粒子能级信息,并对N=Z核~(64)Ge三轴形变的产生机理进行了讨论.