中子诱发233,235,238U裂变机制的多通道理论研究

用改进的多通道和无规颈断裂模型,计算了能量E_n=0—6MeV的中子诱发²³³U、²³⁵U裂变和E_n=1.3—5.3MeV中子诱发²³⁸U裂变的碎片的质量分布、动能分布和瞬发中子数分布,理论计算在定量上与实验符合较好.     

关于裂变中子谱的进一步研究

本文基于裂变中子是从运动的碎片蒸发出来的假设,推导出中子能谱和角分布N(E,θ)的一般公式。同时较深入地讨论了三种不同吸收截面对裂变中子能谱、角分布的影响,并指出,相对于碎片运动方向0°附近的能谱形状较敏感地依赖于吸收截面。文中计算了Cf²⁵²(自发裂变)和U²³⁵(热中子裂变)的固定角度能谱,并与实验数据作了比较。结果表明:(1)应用光学模型的或常数的吸收截面计算的中子能谱与实验比较一致;(2)轻重碎片的平均中子数之比ν_l/ν_h(对U²³⁵1.45;对Cf²⁵²1.16)与其他计算的结果符合,而比直接测量的大;(3)在90°方向理论的中子能谱,比相应的实验低15—30％。     

丰中子核108Ru的集体带结构

通过对重核²⁵²Cf自发裂变产生的瞬发γ谱的测量, 对丰中子核¹⁰⁸Ru的能级结构进行了研究. 基带、单声子γ振动带和一个二准粒子带分别得到了确认和扩展, 同时识别了一个新的边带, 初步认定为二声子γ振动带. TRS模型计算表明¹⁰⁸Ru核具有三轴形变，其形变参量为β₂～0.29, γ=－22°. 推转壳模型的计算结果表明¹⁰⁸Ru核基带回弯是由h_11/2轨道的一对中子发生角动量的顺排所致. 对二准粒子带的组态特性也进行了讨论.     

核裂变碎片角分布与鞍点核形状

用天然白云母作为裂变碎片探测器,测量了78兆电子伏¹²C离子轰击¹⁶⁹Tm、¹⁷⁵Lu、¹⁸¹Ta、¹⁹⁷Au、²⁰⁹Bi、²³²Th、²³⁸U等7种同位素以及能量为96.6 92.288.1 79.0 75.6兆电子伏的¹⁴N离子轰击天然Pb的裂变反应碎片角分布.用哈尔彭（Halpern）和斯图金斯基（Strutinski）裂变碎片角分布理论符合,从碎片角分布各向异性计算可裂变核在鞍点的有效转动惯量.实验上推出来的鞍点核形状同液滴模型的理论予示作了比较.     

关于裂变中子谱结构现象的理论探讨

本文提出了三种可能的物理因素,企图解释热中子对U²³⁵,Pu²³⁹的裂变中子谱中,在2-3兆电子伏附近出现的结构现象。首先讨论了核温度分布可能产生的影响,结果表明,连续的核温度分布是不会在能谱上出现有结构现象的;而在两个孤立的核温度情况,发现要在相当不合理的温度比,即T₁/T₂ ≥3 时才会在能谱上出现有结构现象。其次,考虑到在能谱的“蒸发”公式中应该用光学模型的吸收截面。在裂变的情况下,光学模型吸收截面在轻重碎片不同的能量位置出现巨共振,计算结果表明,目前裂变中子谱中2-3兆电于伏出现的结构现象,很可能是重碎片吸收截面中d波巨共振所引起。在考虑了一定的核温度分布以后,用光学模型吸收截面所计算的裂变中子谱在结构的大小和位置上,和实验符合得很好。再其次,我们考虑了中子从碎片中发射可能存在各向异性,发现它也可能在裂变中子谱上出现一定的结构现象,但是很为微弱。最后,作者提出了进一步澄清这些物理因素可能做的一些实验。     

中等质量核的裂变有效转动惯量

本工作采用固体径迹探测器和半导体探测器测量了120MeV ¹⁴N+¹¹⁸Sn和138MeV ²⁰Ne+¹¹⁸Sn裂变碎片角分布. 使用建立在统计模型基础上的碎片角分布理论公式拟合实验上测量的碎片角分布. 由碎片角分布各向异性计算中中等质量裂变核在鞍点的有效转动惯量J_eff, 并且讨论了在参数Z²/A<30的区域内核的鞍点形变.     

12C+27Al,12C+209Bi和14N+Pb反应全熔合截面测量

本文叙述了用云母径迹探测器分别探测复合核蒸发余核和裂变碎片的实验,从而测出了¹²C+²⁷Al,¹²C+²⁰⁹Bi和¹⁴N+Pb反应的全熔合截面和激发函数.并用锐截止模型由全熔合截面导出了临界角动量.实验结果和当前有关的理论计算进行了比较,在实验误差范围内基本相符.     

252Cf冷裂变瞬发γ射线

用四参量关联实验技术研究了²⁵²Cf冷裂变瞬发γ射线发射性质. 孪生屏栅电离室收集极和栅极信号分别用于确定碎片的动能和发射角. 圆柱形电离室轴线上的NaI(T1)晶体用于符合记录裂变瞬发γ射线.结果表明,不仅冷裂变瞬发γ射线角分布系数约为正常二分裂变值的两倍,而且冷裂变轻碎片发射的γ射线数目几乎是重碎片发射数目的三倍.对后一实验事实目前尚未有满意的理论解释.     

μ原子瞬发裂变后μ－末态几率的计算

本工作对两种核电荷分布(指数型及方型)、两种试探波函数(指数型及Gauss型)用变分法计算了μ原子的1s态及2p态能级, 并与严格计算^[1]做了比较. 用"原子轨道线性组合"方法(LCAO)计算了双中心扩散核Coulomb场中μ^－的四条能级. 用"定态微扰"方法(PSS)解与时间有关的Schrödinger方程, 求得了四能级下μ^－的末态几率. 结果表明μ原子瞬发裂变后μ^－主要位于重碎片的基态(1s态), 位于轻碎片基态的几率仅有3.8—5.1%, 位于重、轻碎片2p态的几率各为0.7—0.9%和—0.1%. 这些结果与文献[2]、[3]的计算值基本一致, 与实验测量值相比, 在测量误差范围内也是符合的.     

12C离子引起209Bi和238U裂变中质量分布的放射化学研究

在¹²C离子引起的²⁰⁹Bi和²³⁸U的裂变中,用放射化学方法分别测量了15个和17个裂变产物的产额.根据这些数据,用三种电荷分布假设计算了裂变碎片的质量分布.计算表明,等电荷位移假设得到的结果一般和裂变碎片高斯质量分布曲线拟合得最好.比较了²⁰⁹Bi(¹²C,f),²³⁸U(¹²C,f)以及我们较早测量得到的⁽197_Au(¹²C,f)的质量分布曲线,指出当裂变参数Z²/A>37时,质量分布宽度随Z²/A的增加而迅速增加.     

235U(n,f)裂变的三通道理论研究

将裂变的多通道模型和无规颈断裂模型相结合,系统地计算了0≤En≤6.0MeV中子诱发²³⁵U裂变的碎片质量分布和平均总动能分布.通过最小二乘法与实验数据拟合,得到了²³⁵U(n,f)裂变的三个通道道概率随中子能量变化的规律.理论计算结果与实验数据符合得较好.     

垒下16O+232Th裂变碎片角关联模拟

使用Monte-Carlo模拟计算了垒下¹⁶O+²³²Th系统转移裂变和复合核裂变碎片角分布及角关联.转移过程、熔合过程和裂变过程分别用半经典模型、耦合道模型及鞍点过渡态统计模型进行模拟.考虑了各物理量分布产生的运动学效应及裂前中子发射和裂后碎片粒子蒸发对碎片角分布及角关联的影响.模拟结果和实验测量的分布相一致.使用折叠角技术借助Monte-Carlo模拟区分转移裂变和复合核裂变是可能的.考虑了转移裂变和裂前中子发射的影响,复合核裂变碎片角分布各向异性异常仍然存在.     

确定裂变断点构形的一个模型

确定裂变核的断点构形是裂变物理中的一个重要问题.本文给出一个对一有缩颈的裂变核形状判断其是否会立即断裂的能量判据:在保持裂变核体积守恒和形状基本不变的条件下,如果核的形变能随其颈部变细而增加,则认为裂变核暂时不会断裂;反之,如果形变能随颈部变细而单调下降,则认为裂变核立即发生断裂.并采用适于描写颈部消失过程的形状参数化方法对²³⁵U（n,f）体系的几种质量分配的断后现象进行了统计模型的计算（入射中子能量从0—14Mev）,这包括碎片的平均动能;电荷分布和质量分布.计算结果均与实验符合较好,证明了所提断点模型的合理性.     

12C离子与各种靶核相互作用的裂变激发函数

本工作采用金硅面垒型半导体探测器和固体径迹探测器测量了57.0—73.0MeV ¹²C+¹⁶⁹Tm, ¹⁷⁵Lu, ¹⁸¹Ta, W, Re, Pt, ¹⁹⁷Au, Pb和²⁰⁹Bi裂变反应碎片角分布和裂变激发函数. 由相当于全动量转移的裂变事件的碎片角分布统计理论直接确定了全熔合反应截面σ_fu, 从而获得了作为激发能函数的<Γ_f/Γ_n>实验值. 与理论计算符合得到裂变位垒高度, 标准偏差为2.5MeV. 实验上确定的裂变位垒与非旋转液滴模型计算值相符合. 用同样方法, 我们还分析了已经发表了的¹²C+¹⁷⁴Yb, ¹²C+¹⁹⁸Pt, ¹⁶O+¹⁴²Nd, ¹⁶O+¹⁷⁰Er, ¹⁶O+¹⁸¹Ta和¹⁸O+¹⁹²Os裂变反应激发函数, 研究了裂变位垒随裂变核质量数A的变化, 并且和液滴模型理论做了比较.     

由裂变碎片角分布直接确定全熔合截面σfu

本工作采用固体径迹探测器（天然白云母）测量了72.7,69.6,67.4,65.4,63.4和61.4MeV¹²C离子轰击¹⁸¹Ta,W,Re,Pt,¹⁹⁷Au,Pb和²⁰⁹Bi等裂变反应碎片角分布。由相当于全部动量转移的裂变事件的碎片角分布统计理论分析直接确定了形成全熔合的临界角动量l_cr,根据锐截止模型计算了全熔合截面σ_fu。结果和按照R.Bass模型计算的全熔合激发函数做了比较。我们还分析了已经发表过的¹⁴N+Pb和¹²C+²³⁸U碎片角分布数据,由对碎片角分布数据理论分析得到的全熔合截面σ_fu和直接测量的结果很好的符合。     

12C+209Bi生成的Fr和At同位素激发函数测量

用能量为60—72MeV的¹²C束轰击²⁰⁹Bi靶,测量了Fr和At同位素的激发函数,确定了²¹³Fr和²¹⁴Fr分别是²⁰⁹Bi(¹²C,4n)Ac²¹⁷和²⁰⁹Bi(¹²C,3n)Ac²¹⁸的反应产物Ac同位素再经一次α衰变后形成的;而^214mFr可能是复合核蒸发中子和一个α粒子即(¹²C,α3n)机制产生的.²¹¹At主要是多核子转移反应（例如⁸Be转移）的贡献.将蒸发中子反应的实验结果用Jackson公式进行了拟合.     

原子核145Tb的多准粒子激发

利用能量为165MeV的³²S束流, 通过熔合蒸发反应¹¹⁸Sn(³²S, 1p4n), 布居了¹⁴⁵Tb的高自旋态. 基于标准在束核谱学实验测量结果, 首次建立了¹⁴⁵Tb的高自旋态能级纲图. 根据邻近N=80同中子素能级结构的系统性, 用弱耦合模型对¹⁴⁵Tb的低位能级结构进行了解释. 本工作在多粒子壳模型组态基础上对¹⁴⁵Tb的更高激发态进行了深入讨论. 为了使实验能级的组态指定更为直接方便, 采用了参数无关的半经验壳模型计算. 其结果清楚地揭示了球形核多准粒子的激发特性.     

248 Cm和252Cf自发裂变瞬发中子谱测量

在飞行时间方法测量 2 0 0keV— 1 2MeV能区内2 48Cm和2 5 2 Cf自发裂变瞬发中子谱 ,以国际原子能机构推荐的2 5 2 Cf自发裂变瞬发中子谱为标准 ,可以免去探测器效率刻度的问题并消除系统误差 ,提高测量精度 .实验用一个微型电离室作为裂变碎片探测器 ,两个芪晶体中子探测器测量中子及一套基于微机的距离分别为 3 2 ,50和 1 0 0cm ,经过对数据的处理和分析给出了 2 0 0keV— 1 2MeV的中子能区内的实验数据 .用Maxwell分布对实验数据进行拟合 ,得到的核温度为 (1 4 0 1± 0 0 0 6)MeV .     

重系统全熔合截面和中子蒸发截面的计算

用额外助推模型拟合了³⁵Cl,^40,43Ca+²³⁸U俘获截面和全熔合截面的实验数据.考虑到裂变与蒸发中子的竞争,计算了⁴⁰Ar+^233,235,238U系统的俘获截面,全熔合截面和中子蒸发截面的激发函数.     

720MeV12C轰击232Th裂变反应发射的质子和α粒子

本文介绍了720MeV ¹²C轰击²³²Th裂变反应发射的质子和α粒子的三重微分截面. 实验结果证实p和α的发射先于裂变过程, p和α能谱的低能成分来源于类靶余核的准热蒸发. 本文用运动源模型拟合了p和α能谱. 用聚合模型很好地重现了α能谱.