600MeV 18O+natPb(厚靶)系统生成Hg同位素独立产额测量(Ⅱ)结果与分析

报道了600MeV ¹⁸O轰击^natPh(厚靶)生成的质量数在180—209之间的Hg同位素产物独立截面的测量结果.通过与600MeV质子轰击天然铅靶生成Hg同位素产额分布的比较,讨论了几个质量区段Hg同位素的生成机制.测量结果也与相对论重离子碎裂反应双质子移出道的产额分布进行了比较.结果表明,中能重离子与中子较富集靶核组成的反应系统对生成丰中子类靶余核具有较明显的优势.     

600MeV~(18)O ~(nat)Pb(厚靶)系统生成Hg同位素独立产额测量(Ⅰ)实验和技术

采用在束气相热色谱的Hg元素分离方法和特殊的探测技术，测量了600MeV(18)O束轰击厚天然铅靶生成的(180)Hg至(209)Hg计20余种放射性Hg同位素产物的独立截面，描写了实验装置、探测技术、γ谱分析以及从递次衰变子体的γ活性来提取Hg同位素生成截面的方法。     

28MeV／u~（18）O与全阻止厚天然铅靶反应中丰中子汞同位素的截面测量

本次实验利用２８ＭｅＶ／ｕ的（１８）Ｏ束流和一套在线熔化铅靶装置以及４πΔＥβ—γ符合技术，测量了该中能重离子反应中丰中子汞同位素（２０５—２０８）Ｈｇ生成的相对截面比以及绝对截面的近似值．并外推出了（２０９）Ｈｇ的可能生成截面．发现由靶核（２０８）Ｐｂ削裂两个质子添加一个中子而生成（２０７）Ｈｇ的截面有一个突然的比较大的下降，这可以由反应的Ｑ值的变化规律得到解释．     

6.3—24.6MeV/u 40Ar+natW反应中Hf的生成研究

用放射化学方法研究了6.3—24.6MeV/u ⁴⁰Ar+^natW反应中Hf的生成,得到了Hf同位素的激发函数、反冲性质和同位素分布.指出利用HIRFL能量的重离子和丰中子靶核作用,能以一定的截面生成A>170区丰中子新核素.利用中能重离子的强穿透力特点,使用厚靶,可以明显地提高丰中子新核素的产额.过高的入射能量对新核素生成无明显贡献.     

28MeV/u 18O与全阻止厚天然铅靶反应中丰中子汞同位素的截面测量

本次实验利用28MeV/u的¹⁸O束流和一套在线熔化铅靶装置以及4πΔEβ—γ符合技术,测量了该中能重离子反应中丰中子汞同位素^205—208Hg生成的相对截面比以及绝对截面的近似值.并外推出了²⁰⁹Hg的可能生成截面.发现由靶核²⁰⁸Pb削裂两个质子添加一个中子而生成²⁰⁷Hg的截面有一个突然的比较大的下降,这可以由反应的Q值的变化规律得到解释.     

ADS中子源散裂靶物理研究

运用蒙卡程序DCM CEM对ADS标准散裂中子靶进行了计算研究.计算了在0.1~1.6GeV的质子轰击下,标准Pb靶发生散裂反应产生的泄漏中子产额及分布、中子能谱以及靶内能量沉积分布.计算结果与文献理论数据、实验数据进行了比较.     

600MeV 18O+natPb(厚靶)系统生成Hg同位素独立产额测量(Ⅰ)实验和技术

采用在束气相热色谱的Hg元素分离方法和特殊的探测技术,测量了600MeV ¹⁸O束轰击厚天然铅靶生成的¹⁸⁰Hg至²⁰⁹Hg计20余种放射性Hg同位素产物的独立截面,描写了实验装置、探测技术、γ谱分析以及从递次衰变子体的γ活性来提取Hg同位素生成截面的方法.     

17N+197Au反应中碎片与中子的符合测量

在3?3?.4MeV/u ¹⁷N束轰击¹⁹⁷Au靶产生的反应中,利用放置于不同角度组合的17个中子探测器(4°—83°)和14个半导体望远镜(2.3°—9.0°)对反应产物碎片与中子进行了符合测量.经对所得实验角分布积分得到Z=3—6元素的同位素产额分布.在参加者-旁观者模型框架下,采用¹⁷N原子核内部的不同密度分布计算了同位素产额分布并与实验数据做比较.     

中高能质子入射碎片质量分布研究

中高能质子轰击靶的碎片的质量分布是了解散裂中子靶的放射性累积和对靶材料性能的影响的一个重要方面.利用在级联-激子模型(CEM)的基础上发展起来的“多步动力学”模型(MSDM,Many Stage Dynamical Model)分别研究了入射质子能量为334,572,775,1200,1500和2600MeV轰击Nb靶,329,555,760,1200,1500和2600MeV轰击¹⁹⁷Au靶,160,230,271,322,533,660,759,1400,1600和2600MeV轰击Pb靶引起的碎片的质量分布,并和实验测量数据进行了比较.     

28.7MeV/u的 14，16，18 O+7，9Be反应中的同位素分布研究

用同位旋相关的Boltzmann-Langevin方程研究了在入射能量为28.7MeV/u下,不同弹核^14O,^16O和^18O轰击不同靶核^7Be和^9Be的反应,计算了生成碎片的产生截面,发现用丰中子（缺中子）炮弹或丰中子（缺中子）靶进行反应,所得到的产物均有丰中子（缺中子）的碎片出现。同位素分布宽度和峰位与入射体系密切相关,产生碎片的电荷数越接近入射弹核的电荷数,则同位素分布的宽度越大,峰位偏离β稳定线值越远,其同位旋效应越明显。。     

25MeV/u~(40)Ar引起的反应中碎片同位素分布的研究

本文描述了２５ＭｅＶ／ｕ４０Ａｒ＋２７Ａｌ、５８Ｎｉ、１１５Ｉｎ反应中在小角区方向测得的出射碎片同位素分布及其产额，给出了出射碎片的中子数与质子数之比（Ｎ／Ｚ）和靶核的关系。并对出射碎片的来源进行了分析。     

超铀区缺中子新同位素~（235）Am的合成与鉴别

用３５ＭｅＶ质子轰击同位素靶２３８Ｐｕ，通过２３８Ｐｕ（Ｐ，４ｎ）２３５Ａｍ反应，合成了新的缺中子同位素２３５Ａｍ．利用Ｈｅ－ｊｅｔ及毛细管传输技术收集反应产物，然后用放射化学法除去产物中的裂变碎片并分离出Ａｍ活性．根据观测到的２３５Ｐｕ的衰变Ｙ及ＮＰ的特征Ｘ射线的生长－衰变行为和Ｘ－Ｙ符合测量，肯定了２３５Ａｍ的首次合成，测得２３５Ａｍ的半衰期为１５±５ｍｉｎ．     

42MeV/u 12C与115In相互作用的靶余核

使用放射化学方法测定了42MeV/u ¹²C与¹¹⁵In相互作用靶余核的生成截面,得到了质量分布及同位素分布.实验得到的质量分布与使用级联的两体衰变模型GEMINI程序计算的结果很好地相符.根据同位素分布的系统性,对利用中能重离子反应生成新的远离β稳定线的缺中子核素进行了讨论.     

400~1500 MeV质子轰击铅靶和钨靶的出射中子能谱的FLUKA和Geant4模拟研究

在ADS散裂靶系统的优化设计中,蒙特卡罗方法结合可靠的散裂反应理论模型进行中子学计算具有重要的作用。本工作利用Geant4程序中的INCLXX模型、BIC模型以及BERT模型和FLUKA程序分别模拟了597 MeV和1 500 MeV质子轰击薄铅靶不同出射角度的中子双微分截面,500,1 500 MeV质子轰击厚铅靶不同出射角度的中子双微分产额,以及400,600,800,1 000和1 200 MeV质子轰击厚钨靶在反角方向（175 °）的中子双微分产额,并与实验数据进行比较。研究表明,对于薄铅靶,Geant4程序的INCLXX模型和FLUKA程序模拟结果与实验符合得更好。能量在10～40 MeV范围内,BIC模型模拟结果明显高于实验数据,而BERT模型模拟结果略微低于实验数据。对于厚铅靶,在40 MeV左右所有的模拟结果都低于实验数据。对于厚钨靶,Geant4程序的BIC模型和FLUKA程序与实验数据符合得较好,INCLXX模型在能量高于60 MeV时模拟结果低于实验数据,BERT模型与实验数据差异较大。总体来看,Geant4程序的INCLXX模型和FLUKA程序进行ADS散裂靶相关的中子学的计算是合理和可靠的。The reliable Monte Carlo simulation codes coupled with nuclear reaction models play an important role in the neutronic calculation for the design and optimization of the ADS spallation target. In this work, the double differential cross sections at different angles produced from a thin lead target bombarded with 597 and 1 500 MeV protons, the neutron energy spectra at different angles produced from a thick lead target bombarded with 500 and 1 500 MeV protons, and the neutron energy spectra in the backward direction(175°) produced from a thick tungsten target bombarded with 400, 600, 800, 1 000 and 1 200 MeV protons are calculated with the Geant4 code coupled INCLXX, BIC and BERT models and the FLUKA code. The calculations are compared with the available experimental data. The results show that, for the thin lead target, the calculations with the Geant4 coupled INCLXX model and FLUKA code well reproduce the experimental results. In a energy range from 10 to 40 MeV, BIC model obviously overestimates the experimental results, and BERT model slightly underestimates the experimental results. For the thick lead target, all of the calculations underestimate the experimental results around 40MeV. For the thick tungsten target, the Geant4 coupled BIC model and FLUKA code well reproduce the experimental results. INCLXX model underestimates the experimental results above 60 MeV. BERT model bad reproduces the experimental results. Overall, the neutronic calculations with the Geant4 code coupled INCLXX model and FLUKA code for the ADS spallation target is reasonable and reliable.     

利用强流ISOL束研究~(20)Na的奇异衰变模式（英文）

北京放射性离子束装置(Beijing Radioactive Ion-beam Facility,BRIF)是基于在线同位素分离器技术的国家大科学平台。在BRIF装置上利用100 MeV的质子束轰击较厚的反应靶产生放射性核素;反应产物经离子源电离和在线分离,在线同位素分离段可引出100～300 keV的放射性核束,质量分辨率达20 000。在基金委科学仪器基础研究专项的支持下,建成了多用途的衰变实验终端,包括束流传输管道、通用靶室、带电粒子和γ探测器、集成电子学和数据获取系统等。利用100 MeV的质子束轰击MgO厚靶产生了流强高达1×105pps的~(20)Na放射性核束。通过高效率地同时测量β,γ和α,第一次直接观测到~(20)Na非常稀有的β-γ-α衰变模式。     

重离子反应合成新的丰中子同位素243,244Np,241,242U 和239-241Pa

最近西德GSI 的核化学组正在进行一项新的实验。实验目的是使用~(138)Xe 或~(238)U 轰击~(244)Pu 靶,通过重离子转移反应来合成新的丰中子轻锕系的同位素。大家知道,重离子的熔合反应只能生成缺中子核素。     

50MeV/u~(12)C离子实验靶区出射中子角分布实验测量

本文用氟和碳阈探测器对50MeV/u~(12)C离子引起的重离子反应实验靶区E_n>11MeV和E_n>20MeV中子的角分布进行了实验测量,结果显示出明显的前冲分布,较高能量的中子具有更强的前冲趋势.     

加速器驱动次临界系统散裂靶参数优化计算

采用国际开源程序包Geant4,构建高能质子束轰击加速器驱动次临界系统(ADS)散裂靶的物理模型,模拟计算质子轰击液态金属铅、铅-铋合金和汞靶的泄漏中子谱分布,以及计算不同能量质子对应的铅靶泄漏中子产额和轴向积分分布,获得1 Ge V质子对应的铅圆柱靶优化参数,考虑入射质子的利用率和整个堆芯的体积质量,优化靶半径范围为16～24 cm,靶高为100 cm,相关研究结果可为(ADS)散裂靶的物理和工程设计提供理论依据。     

12N直接碎裂反应研究

描述了在兰州放射性束流线(RIBLL)上用78.6MeV/u的¹⁴N束流轰击Be靶产生出34.9MeV/u的¹²N次级束流. 利用¹²N轰击Si靶作为次级靶, 利用直接碎裂反应测量它的反应总截面. 利用理论模型进行了计算, 理论计算和实验结果符合的很好. 发现¹²N的质子密度分布相对于中子而言, 有一个很大的弥散.     

80MeV/u 16)O+Fe反应中靶碎片的产额研究

使用核化学技术测量了80MeV/u ¹⁶O离子和天然铁反应中25个靶碎片的生成截面.根据这些数据导出了电荷分布和质量分布.实验结果和以前发表的数据进行了比较,指出A=48质量链的电荷分布宽度参数σ_z和最可见电荷Zp随轰击能量增加而略微增加.根据高能核反应的极限碎裂和因子化概念讨论了靶碎片的质量产额分布.