MEND——一个计算250MeV以下中重核数据的程序

基于球型光学模型、预平衡发射和Hauser-Feshbach统计等理论,编制了MEND程序(Medium Energy Nuclear Data),该程序适用于中重原子核在入射粒子能量低于250 MeV的中低能区的全套核数据计算。对于中子和质子在250 MeV以下诱发的核反应,其全截面、反应截面、弹性散射微分截面、双微分截面和能谱等理论计算值与相应的实验值基本一致。MEND是计算中低能核反应的基础程序,在我国已被广泛用于核数据计算及建立中能核数据库。     

MENDF—一个计算200 MeV以下裂变核数据的程序(英文)

基于球型光学模型、 预平衡发射和Hauser-Feshbach统计等理论, 编制了MENDF（Medium Energy Nuclear Data for Fission）程序, 该程序适用于裂变核在入射粒子能量低于200 MeV的中低能区的全套核数据计算。 对于中子和质子在200 MeV以下诱发的核反应, 其全截面、 反应截面、 弹性散射微分截面、 裂变截面和裂变中子谱、 5种发射粒子的单举截面和相应的能谱等理论计算值与相应的实验值基本符合。 MENDF在我国已被广泛用于核数据计算及建立中能核数据库。Based on the spherical optical model, pre equilibrium and Hauser Feshbach statistical theory, the code MENDF (Medium Energy Nuclear Data for Fission) is written to calculate a complete set of nuclear data for fission nuclei in the medium low energy region (≤200 MeV). For neutron and proton induced reactions below 200 MeV, the total cross sections, reaction cross sections, elastic scattering differential cross sections, fission cross section, energy spectra of fission neutron and five kinds of emitting particles, etc. are calculated by MENDF. The calculated data generally agree with their corresponding experimental data. MENDF is widely used for nuclear data calculation and to establish ENDF 6 formatted files for the medium low energy region in China.     

MEND程序中能谱的计算方法

给出了在中能区(≤250MeV)多次粒子发射过程中计算各种出射轻粒子及各种反冲核之能谱的方法,指出它的计算效率远高于(两个数量级以上)传统方法,并给出了两个算例.     

能量到250MeV质子入射Pb,Bi,Hg反应出射粒子能谱的理论研究

在光学模型、预平衡激子模型、蒸发模型、核内级连、PICK-UP机制等理论的基础上, 对入射能到250MeV质子入射中重核²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb,²⁰⁷Pb,²⁰⁸Pb,²⁰⁹Bi, ¹⁹⁶Hg,¹⁹⁸Hg,¹⁹⁹Hg,²⁰⁰Hg, ²⁰¹Hg,²⁰²Hg和²⁰⁴Hg反应进行了系统的计算, 重点对出射粒子能谱进行了仔细的研究. 结果表明, 能量较高时预平衡反应机制占主导地位, 出射粒子的能谱形状在很大程度上决定于激子模型参数DK和激子态密度, 本文给出了能量相关的单粒子态密度修正经验公式; 考虑了PICK-UP机制后复杂粒子(α,D,T,³He)的能谱有很大改善.     

产生医用放射性核素核数据的测量、 理论计算与评价(续)

简要介绍产生治疗放射性核素 (利用反应堆、 加速器或衰变而产生的26个核素、 61种不同反应途径) 核数据的测量、 理论计算与评价的新进展。 这些核素是: 已广泛用于临床的32P, 89Sr, 90Y, 103Pd,125I,131I, 137Cs, 153Sm,186Re,188Re,192Ir和具有很大潜在使用可能性的64Cu,67Cu,67Ga, 86Y, 105Rh,111In,114mIn,124I, 125I(新),149Pm, 166Ho,169Yb,177Lu,211At,213Bi,225Ac。 61种不同反应途径中有6种新的反应途径。 为提高核医学应用的安全性和有效性, 对现有核数据进行评价与适当能区的理论计算是十分必要的。 The nuclear data measurements and preliminary evaluation as well as theoretical calculation for established and emerging 26 radio nuclides produced in 61 ways by using reactor, accelerator or decay are briefly introduced. The measured data evaluation and theoretical calculation in some energy range are very important in order to keep the safety and validity in medical therapeutic applications. The 11 established radio nuclides are 32P, 89Sr, 90Y, 103Pd,125I,131I, 137Cs, 153Sm,186Re,188Re,192Ir and the 16 emerging radio nuclides are 64Cu,67Cu,67Ga, 86Y, 105Rh,111In,114mIn,124I, 125I(new),149Pm, 166Ho,169Yb,177Lu,211At,213Bi,225Ac.     

中高能核数据评价和建库国际概况

简要介绍了中高能核数据评价和建库的国际概况,较细致地讨论了中高能核反应实验测量、理论计算、积分检验、评价和建库等,并对我国今后中高能核数据工作提出了建议.     

应用光核反应计算μ原子中的核极化效应

近年来,瑞士保罗谢勒研究所的CREMA合作组通过测量$\mu$氢原子兰姆位移显著提升了质子半径的测量精确度。然而这一新实验结果与已知质子半径标准值(CODATA)相差5.6个标准差,被称为质子半径之谜,受到众多物理学家的关注。受此启发,CREMA合作组在不同的$\mu$原子中展开了一系列兰姆位移光谱的测量实验。他们计划从这些$\mu$原子的测量中得到轻核(包括$^{2,3}{\rm{H}}$,$^{3,4}{\rm{He}}$)的电荷半径。除了对光谱测量精度的要求外,轻核半径的实验精度当前仍被一项理论输入量限制:核极化效应对$\mu$原子光谱的修正。核极化效应体现了$\mu$子与原子核进行双光子交换中对核的虚激发,进而对$\mu$原子能谱产生高阶修正。因此,这一效应与光核反应以及康普顿散射直接相关。核极化效应对兰姆位移的修正可通过计算光核吸收截面以及虚光子康普顿振幅的求和规则而得到。本工作运用第一性原理的核结构计算方法,研究了$\mu$原子中的核极化效应。通过结合现代核力模型与超球简谐基展开多体方法,计算了一系列与核极化相关的光核反应及康普顿散射求和规则。这一理论研究为从$\mu$原子光谱测量中对核半径的精确提取提供了关键性的理论输入。     

高能核-核碰撞中直接光子各向异性的数值模拟研(英文)

通过计算给出了在LHC能区非对心核 核碰撞中由椭圆流ν₂ 表示的高横动量直接光子的方位角不对称性。该高横动量光子是由喷注与热密介质相互作用而辐射出来的。光子椭圆流与强子椭圆流ν₂ 相差π/2的相位, 是直接光子椭圆流中负值的来源。同时, 计算表明LHC能区直接光子ν₂随粒子横动量p_T的变化趋势与RHIC上的实验结果一致, 但LHC能区较RHIC能区有更低的直接光子流ν₂ 值, 且ν₂ 值由负到正对应的转换p_T值更高。这表明在LHC能区喷注淬火效应更为明显, 表面发射的直接光子对光子椭圆流的贡献份额增强。The azimuthal anisotropy of high p_T direct photons is investigated by using the coefficient of elliptic flow ν₂ in non-central nucleus-nucleus collision at LHC energies. These photons come from radiation induced by the interaction between jet and hot/dense medium. The azimuthal anisotropy of high p_T direct photons is investigated by using the coefficient of elliptic flow ν₂ in non-central nucleus-nucleus collision at LHC energies. These photons come There is π/2 difference between direct photons and hadrons for the azimuthal elliptic flow ν₂. Such photons are the main source of the negative part of ν₂ for direct photons. The dependence of the direct photon ν₂ on the transverse momentum p_T at LHC energy is found to be consistent with the experimental results at RHIC energy. Furthermore, we find that the value of the direct photon ν₂ at LHC energy is smaller than that at RHIC energy. The value of the transverse momentum at which the direct photon ν₂ changes from negative value to positive at LHC is higher than that at RHIC. It’sfound the enhanced jet quenching effect and enhanced contribution for the elliptic flow ν₂ of the direct photons emitted from surface at LHC energy.     

核衰变产生的X射线和俄歇电子数据计算

核衰变过程中,内转换电子发射和电子俘获能在原子电子壳层内留下空穴.其他原子电子壳层的电子将填补这些空穴,其原子电子位置将重排,并发射X射线和俄歇电子.X射线和俄歇电子的能量由原子电子结合能计算得到,X射线和俄歇电子的强度分别由内转换电子发射和电子俘获在原子电子壳层内留下的空穴数,X射线荧光产额,和空穴转移系数计算得到.本文简要介绍核衰变产生的X射线和俄歇电子数据的计算方法、计算程序与工作流程,并以核衰变为例说明其具体应用和简要讨论与总结.     

兰州320kV高压平台低能核天体物理实验研究进展(英文)

在低温核天体物理环境下,如静态核稳定燃烧阶段的核反应都发生较低的能区,其伽莫夫窗口内的核反应截面非常小,这就需要加速器提供较强束流才能完成核反应截面的直接测量。最近在中国科学院近代物理的320 kV高压平台上建立了低能核天体物理实验室以及相应的研究平台。驱动该平台的是一个14.5 GHz的永磁铁型ECR离子源,它能够提供非常强的束流离子。对于质子和氦离子,离子源出口的最大流强可以达到100 eμA,在实验终端上可以获得大约30 eμA的流强。基于此强流加速器装置,我们建立了核天体物理实验测量装置,包括靶室以及带电粒子和伽玛射线探测器等设备。利用已知的核反应对探测器性能和实验方法进行了一系列测试。同时,展示了近年来取得的一些主要实验结果。最后,对该平台上开展工作的前景进行了展望,并指出基于该地面装置的低能核反应研究所积累的技术及经验对于我国锦屏深地核天体物理JUNA项目的重要意义。For the hydrostatic stable burning in stars, the Gamow window is well below the Coulomb barriers for the charged-particle-induced nuclear reaction involved. Such nuclear reaction occurs through the quantum-mechanics tunneling effect, and its cross section drops rapidly approaching the Gamow window. An accelerator which can provide intense beam current is thus required to directly measure the reactions at low energies. An experimental setup for low-energy nuclear astrophysics studies has been recently established at a 320 kV high-voltage platform of the Institute of Modern Physics (IMP), Lanzhou, China. The driver machine of this platform is a very strong ECR ion source employing all-permanent magnets, which can typically supply up to about 100 eμA proton, alpha and many other heavy ions, and ultimately about 30 eμA currents can be achieved at the experimental terminal. The experimental setup includes a target chamber, and the charged-particle and γ-ray HPGe detectors. This work describes the setup established, characteristics of detectors, methodologies, and test results of several reactions with known cross sections. Furthermore, some important results published are shown briefly. We believe that the experimental technologies developed and experiences accumulated at this above-ground platform will be extremely helpful for the Jinping Underground Nuclear Astrophysics laboratory (JUNA) project in China.     

奇Z超重核的禁戒α衰变(英文)

采用密度依赖的结团模型研究了奇Z 超重核的禁戒α衰变, 粒子与子核之间的微观核势通过双折叠模型对M3Y 核子-核子相互作用势以及 粒子与子核的密度积分给出。 粒子与子核之间的库仑相互作用也通过 粒子与子核的电荷密度积分给出。计算发现,由于非零角动量带来的禁戒效应和小的α粒子预形成几率,奇Z 超重核的α衰变寿命会明显变长。We investigate the α-transition of odd-Z superheavy nuclei by the density-dependent cluster model (DDCM). The microscopic nuclear potential between the -particle and the daughter nucleus is evaluated numerically from the double-folding model with the standard M3Y nucleon-nucleon interaction. The Coulomb potential is also obtained from the double-folding integral of the proton-proton Coulomb interaction with the charge density distributions of α-particle and daughter nucleus. From our calculations, enhanced stability againstα-decays is found for the odd-Z superheavy nuclei due to the hindrance effect of non-zero angular momentum and the small preformation factor of the -particle.     

基于核数据的中子诱发原子离位损伤截面评估方法

中子辐照损伤是核能系统面临的重要挑战之一。中子辐照损伤是由中子核反应诱发的,通常通过离位损伤(用平均每原子离位数DPA计)量化。离位损伤的过程为中子核反应产生的反冲核,在辐照损伤中称为初级碰撞原子(Primary Knock-on Atom,PKA),引发材料中原子级联碰撞产生,因此其评估需要基于中子核反应理论或相关核数据。由于现有评价核数据库中未包含全部反冲能谱分布,中子辐照导致的离位损伤截面需要基于已有微分截面与守恒方程计算。本工作回顾了中子辐照诱发离位损伤的两种计算思路、系统地归纳了不同核反应类型(包括离散与连续的两体反应、中子俘获反应以及多体反应)导致的离位损伤截面计算理论方法、并指出了现有方法的不足。最后,以事故容错包壳材料FeCrAl为例,基于ENDF/B-Ⅷ.0数据库计算了多组不同Cr与Al含量的离位损伤截面。初步研究结果表明FeCrAl的中子辐照离位损伤评估对其中Cr与Al含量的敏感性较低且高出Fe单质的DPA截面约3%～4%,因此DPA评估中可暂不考虑不同Cr与Al含量的影响。但Cr与Al的含量可能会影响离位阈能与损伤能量。     

175Hf核ε衰变的IXK/Iγ(343keV)比值计算和分析及其辐射数据计算

简要地介绍了¹⁷⁵Hf核ε衰变的I_XK/I_γ(343keV)比值的计算方法与实验测量的比较与分析,并在此基础上,计算得到了P_γ(343keV)=0.869±0.004,还给出了¹⁷⁵Hf核ε衰变的辐射数据的计算与推荐     

超重核性质的新观点(英文)

简单回顾了超重核的理论研究现状,讨论了形变对长寿命重核α衰变半衰期的影响。分析了相对论平均场模型的有效范围。强调了α衰变、结团放射性和自发裂变中应保持宇称守恒。提出了一些新观点。Status of theoretical studies on superheavy nuclei is simply reviewed.We investigate the influence of nuclear deformation on half lives of α decay forlong lifetime nuclei beyond 208Pb. The range of the validity of relativistic mean field model is analyzed and discussed. The conservation of parity in α decay, cluster radioactivity, and spontaneous fission of nuclei is stressed. New views on the properties of superheavy nuclei are presented.     

质子-中子相互作用玻色子模型的计算程序NPBOS的群链检验

应用质子玻色子和中子玻色子耦合的观点讨论了质子-中子相互作用玻色子模型(IBM2)的各种对称群链.IBM2的动力学对称群链分四类,其中某些对称群链是新发现的.应用群链检验方法,对广泛使用的IBM2计算程序NPBOS进行了检验,结果表明,除O(6)极限外,NPBOS程序的结果是正确的.我们改正了NPBOS中的错误,并利用改正后的NPBOS计算了¹⁵⁰Sm,¹⁵²Sm核的能谱和E2跃迁,得到了与实验符合较好的结果.     

超重核的四面体对称性(英文)

基于反射不对称壳模型的投影位能面计算预言原子核310126 是继208Pb 之后的双幻核,其基态呈现出四面体形状。四面体对称性驱动的量子效应可以使基态的结合能,相较球形而言增加达13 MeV,这反映了在最重核的计算中,考虑四面体自由度的重要性。计算结果还表明,四面体对称性驱动的量子效应能够明显地增加裂变位垒,从而导致超重核合成几率的增加。     

活化反应截面评价中核衰变数据的作用和影响

就核衰变数据在活化反应截面评价中的作用和影响作了比较详细的介绍,通过几个实例,说明在活化反应截面评价中必须充分考虑核衰变数据的作用和影响.核衰变数据的不准确性有时是造成活化反应截面彼此间分歧的主要原因.     

蒙卡程序计算临界基准题测试检验ENDF/B-VIII.0核数据库

采用MCNP程序和ENDF/B-VII.1,ENDF/B-VIII.0核数据库,对119个模型构成的临界基准题进行了临界计算测试检验。此临界基准题模型包含233U、高浓铀、中浓铀、低浓铀和钚材料的临界实验系统,中子能量覆盖了快中子、中能中子和热中子能谱。采用ENDF/B-VIII.0核数据库的计算有效增殖因子k_eff结果与基准实验结果相对偏差的均值和标准差分别为?68.98×10?5和407.88×10?5,检验计算k_eff结果与基准实验结果的偏差与基准实验不确定度比值在1σ（σ为标准不确定度）以内、1σ～3σ区间和大于3σ的数量分别为107,9和3个;将此结果与相同条件下ENDF/B-VII.1核数据库的计算结果进行了比较,表明ENDF/B-VIII.0核数据库对临界计算更准确,与实验模型结果符合更好。     

产生医用放射性核素核数据的测量、理论计算与评价

简要介绍已广泛用于临床的^32P,^89Sr,^90Y,^103Pd,^125I,^131I,^137Cs,^153Sm,^186Re,^188Re,^192Ir和具有很大潜在使用可能性的^64Cu,^67Cu,^67Ga,^86Y,^105Rh,^111In,^114mIn,^124I,^149Pm,^166Ho,^169Yb,^177Lu,^211At,^213Bi,^225Ac 26个放射性核素利用反应堆或加速器或衰变的55种不同途径产生的核数据的测量、理论计算及数据可靠性的初步评价,以改善其在诊断和治疗医用中的安全性、有效性和科学性。The nuclear data measurements and preliminary evaluation as well as alculation for established and emerging 26 radionuclides produced in 55 ways by using reactor or accelerator or decay are briefly introduced in order to keep the safety and validity in medical therapeutic applications. The 11 established radionuclides are ^32P,^89Sr,^90Y,^103Pd,^125I,^131I,^137Cs,^153Sm,^186Re,^188Re,^192Ir and the 15 emerging radionuclides are 64Cu,^67Cu,^67Ga,^86Y,^105Rh,^111In,^114mIn,^124I,^149Pm,^166Ho,^169Yb,^177Lu,^211At,^213Bi,^225Ac.