核反应总截面和奇异结构研究

本文总结了晕和皮等奇异核子结构研究的现状 ,介绍了发现晕和皮现象的实验证据。然后集中介绍了利用奇异核反应总截面的实验测量和理论模型 ,从中提取奇异核物质半径、核内核子分布以及介质中的核子 核子碰撞截面等重要信息 ,我们将特别强调通过实验测量和理论模型之间的联系来研究奇异结构性质。     

一个奇异核反应总截面的探测系统及其应用

评述了现有的奇异核反应总截面测量方法,介绍了一套简单可行的测量中能区奇异核反应总截面的探测装置,并对实验的能量刻度、粒子鉴别以及实验结果进行了阐述和讨论． The present status of experimental studies of the total reaction cross sections of exotic nuclei are reviewed. A detector system used for measuring the total reaction cross section of radioactive ions is described. The energy calibration of detectors, particle identification and possible experimental results are discussed.     

放射性核束引起的奇异核反应研究

结合开展的工作，对放射性核束流引起的核反应总截面研究、放射性束流引起的熔合反应研究、放射性束流开展的天体物理核反应研究以及其它有关的核反应研究进行了评述，并对其可能的发展作了一些探讨 .The study of total nuclear reaction cross section, nuclear fusion reaction,nuclear reaction of astrophysics and related reactions induced by radioactive nuclear beam are reviewed in this paper. The future development of this field is discussed.     

晕核反应总截面和密度分布

利用考虑了量子修正、库仑修正、核子–核子碰撞同位旋效应和假定有效原子核密度分布后得到的改进的Glauber理论,计算了晕核与稳定核反应总截面,研究了晕核结构对反应总截面的影响.结果发现对于¹¹Be,¹⁴Be和¹¹Li等入射核,必须考虑它们的晕核结构和利用自由的核子–核子碰撞截面才能得到与实验符合的反应截面,并可依据反应总截面来确定晕核的密度分布和均方半径等信息.     

中能轻奇异核反应总截面的激发函数测量

通过对中能区和相对论能区反应总截面的比较, 可对了解核中核子密度分布的尾巴分量提供重要的信息, Ｇｌａｕｂｅｒ 模型的计算总是低估中能区的反应总截面, 对中子晕核和中子皮核, 这种低估更为严重． 因此, 基于 Ｇｌａｕｂｅｒ 模型从反应总截面提取核的大小存在着一些问题． 对一些轻的奇异核进行中能区核反应总截面的激发函数测量可能会有助于上述问题的解决.A comparison of interaction cross section at relativistic and intermediate energy provides important information about the existence of tail component in the density distribution. The Glauber model calculation always underestimates the total reaction cross section at intermediate energy. The differences are enhanced for halo and skin nuclei. The method to extract the size of nuclei via Glauber model seems to have some ambiguity. The excitation function of total reaction...     

利用BUU模型研究11Li的核反应总截面和双中子剥去截面

发展了BUU模型,能够同时研究双中子晕结构核¹¹Li引起反应的核反应总截面和双中子剥去截面,计算中使用软的核物质状态方程和0.8倍的核子–核子碰撞截面,同时还用相对论平均场模型计算的中子和质子密度代替通常使用的方密度分布,计算结果可以很好地拟合不同反应系统的实验数据,假定对于晕核及其核芯核,彼此的核反应总截面与相互作用截面之间的差别相同,那么¹¹Li的双中子剥去截面可以表示成”Li及其核芯核⁹Li引起反应的核反应总截面之差,研究结果表明这一假定可以适用于高能,对于中能核反应需要更多的实验数据来检验.     

利用改进的Glauber模型对非奇异核核反应总截面数据的拟合

在对反应总截面的理论计算中,现有的理论计算值与实验数据在高能区可以很好的符合，但在中能区理论值低于实验值约10％—20％.通过对计算核反应总截面的Glauber模型加入有限程修正，并对输入的核物质密度分布采用双参数的费米密度分布形式.计算结果表明，理论计算值对于没有奇异结构的核在低中能区和高能区，都与实验数据很好符合.     

23Al及其邻近丰质子核的奇异结构研究

在RIKEN-RIPS上测量了²³Al等丰质子核素的核反应总截面(σ_R)和平行动量分布(P^//). 观察到了²³Al核反应总截面的增强, 与以前的实验结果相符. 同时得到了²³Al等丰质子核素擦掉一个质子后的P_//. 在Few-body Glauber模型下对实验结果进行了讨论. P_//的宽度显示²³Al基态的外层质子处于d态, 这与g因子测量实验结果一致. 为了同时解释P_//和σ_R的实验测量结果, 我们认为²³Al可能有核芯增大的现象.     

中等质量核激发态奇异核结构的研究

在球形非线性相对论平均场(RMF)的理论框架下, 研究了β稳定线附近中等质量(z=20—50)奇A核在激发态下存在的晕或皮结构, 提取了价核子与核芯均方根半径的比值(R_vc), 并结合单中子或质子的分离能(Sn(p)), 讨论了具有晕或皮结构的激发态所呈现出来的带状分布, 说明了壳层结构与离心势垒对激发态晕或皮结构形成的重要影响.     

F同位素的反应总截面测量和17F可能的质子皮结构

应用透射法对中能区F同位素与C靶的反应总截面进行了测量。发现^17F的反应总截面比其邻近同位素的反应总截面稍有增强。用Glauber模型和BUU模型对F同位素进行了差异因子d的分析。^17F的差异因子d比共附近同位素稍有增强。分析结果表明^17F可能存在质子皮结构。     

质子滴线核~(12)N在~(28)Si靶上的核反应总截面测量

描述了50.4 MeV/u的12N和42.3MeV/u的13N次级放射性束在28Si靶上引起的核反应总截面σr实验研究,结果发现12N的反应总截面σr比其相邻同位素核13N有着异常的增大. 这可能是核形变及核子对效应造成的,试验中的测量误差也不可忽视. 利用微观Glauber模型计算了12N在28Si靶上的核反应总截面,并与实验结果做了比较,发现理论计算与实验结果拟合较好.     

质子滴线核12N在28Si靶上的核反应总截面测量

描述了50.4MeV/u的¹²N和42.3MeV/u的¹³N次级放射性束在²⁸Si靶上引起的核反应总截面σ_r实验研究,结果发现¹²N的反应总截面σ_r比其相邻同位素核¹³N有着异常的增大.这可能是核形变及核子对效应造成的,试验中的测量误差也不可忽视.利用微观Glauber模型计算了¹²N在²⁸Si靶上的核反应总截面,并与实验结果做了比较,发现理论计算与实验结果拟合较好 关键词： 质子晕 反应截面     

碎裂反应和放射性核束的产生

本总结了中能重离子碰撞产生同位素分布的计算方法和模型,包括参数化公式,擦碎模型和统计擦碎模型。介绍了模型的物理基础和计算方法,并讨论了对擦碎模型和统计擦碎模型的修正。同时用统计擦碎模型探讨了碎裂瓜在产生的同位素分布的同位旋效应。然后介绍了放射性核束的产生方法,并对放射性束流物理的发展前景作了简要介绍。     

Surface chemistry and catalysis of oxide model catalysts from single crystals to nanocrystals

Fundamental understandings of surface chemistry and catalysis of solid catalysts are of great importance for the developments of efficient catalysts and corresponding catalytic processes, but have been remaining as a challenge due to the complex nature of heterogeneous catalysis. Model catalysts approach based on catalytic materials with uniform and well-defined surface structures is an effective strategy. Single crystals-based model catalysts have been successfully used for surface chemistry studies of solid catalysts, but encounter the so-called “materials gap” and “pressure gap” when applied for catalysis studies of solid catalysts. Recently catalytic nanocrystals with uniform and well-defined surface structures have emerged as a novel type of model catalysts whose surface chemistry and catalysis can be studied under the same operational reaction condition as working powder catalysts, and they are recognized as a novel type of model catalysts that can bridge the “materials gap” and “pressure gap” between single crystals-based model catalysts and powder catalysts. Herein we review recent progress of surface chemistry and catalysis of important oxide catalysts including CeO₂, TiO₂ and Cu₂O acquired by model catalysts from single crystals to nanocrystals with an aim at summarizing the commonalities and discussing the differences among model catalysts with complexities at different levels. Firstly, the complex nature of surface chemistry and catalysis of solid catalysts is briefly introduced. In the following sections, the model catalysts approach is described and surface chemistry and catalysis of CeO₂, TiO₂ and Cu₂O single crystal and nanocrystal model catalysts are reviewed. Finally, concluding remarks and future prospects are given on a comprehensive approach of model catalysts from single crystals to nanocrystals for the investigations of surface chemistry and catalysis of powder catalysts approaching the working conditions as closely as possible.