辐射俘获反应截面的质量、壳层和奇偶效应

本文研究中子辐射俘获截面中非统计与统计过程的质量效应、壳效应和奇偶效应。对~(23)Na、~(208)Ph 等33个偶中子核素在中子能量为0.1至3MeV区间内,计算了它们的总辐射俘获截面、统计及非统计俘获截面和非统计俘获部分比。并将总俘获截面与实验值进行了比较。结果表明,非统计俘获截面本身并不随质量数改变有明显的变化,显示出弱的壳效应。统计俘获截面由于强烈地依赖于核能级密度而表现出明显的质量、壳层和奇偶效应。非统计部分比随着质量数的增加其总的趋势是减小的,并表现出显著的壳层效应。     

描述中子辐射俘获截面非统计效应的统一表象

基于对俘获态及终态波函数的自洽描述,建立了计算核子辐射俘获反应非统计效应的统一表象.应用这一模型对²⁷Al、⁵⁵Mn、⁸⁹Y和²⁰⁸Pb等四个核素在中子能量为0。1—20MeV能区计算了中子辐射俘获截面,并与实验值进行了比较.     

多电荷离子与C,Ne和Ar原子碰撞中K壳层电子俘获截面的计算

本文提出了一种计算多电荷离子与原子碰撞中K壳层电子俘获截面的新方法,称为模型势Oppenheimer-Brinkman-Krammer近似(MPOBK)。在该方法中我们用模型势来描述K电子所处的有效场,同时在波函数中考虑屏蔽效应。我们得到的K壳层总俘获截面是一个表解析达式。对H~ 、He~(2 )-Ne,H~ 、He~(2 )-C及O~(5 ,6 )-Ar体系的计算表明本文结果较好地与实验数据一致。     

Nb,Ag原子的K壳层和L壳层电离截面的理论计算

电子离子碰撞电离截面是模拟激光等离子体的超热电子的能谱和产额的主要过程之一.基于相对论性的电子离子碰撞的K壳层电离截面理论,计算了Nb、Ag的K壳层和L壳层电子碰撞电离截面,结果和最近的文献实验数值和其它理论数值进行了比较,计算结果比其它模型更加准确,与最近的实验结果也吻合较好,该结果可用来模拟激光等离子体的超热电子能谱和产额.     

天然核素Ta和In的快中子俘获截面测量

本工作测量了Ta和In在0.34—1.68MeV能区的中子俘获截面.实验中使用大液体闪烁探测器测量瞬发俘获γ辐射,用长中子计数器监测中子能量.为了降低测量中的本底采用了快符合电路和飞行时间技术.截面测量为相对测量,以金的俘获截面作为标准.最后对结果进行了比较和讨论.     

天然Mo的快中子辐射俘获截面

在0.7—1.4MeV中子能区,用大液体闪烁探测器和飞行时间法,相对于¹⁹⁷Au测量了天然Mo的辐射俘获截面.在0.01—2.0MeV中子能区,用理论方法对天然Mo的俘获截面进行了计算.理论计算结果与实验数据进行了比较.     

天体环境下快中子俘获过程相关的核物理

在人类历史上,曾经吸引无数哲学家、天文学家思考的一个问题是“我们从哪里来”。现代的科学研究揭示了一个答案：恒星。恒星产生了构成生命的主要元素,如碳、氧、氮、硫等,但是比铁更重的元素,如金、铂、铀等,却无法在恒星内部产生。由于原子核物理实验与天文观测技术的限制,这些重元素的起源仍有许多不确定性。文章主要探讨重元素起源的一个重要合成机制——快中子俘获过程,以及相关的原子核物理观测量,如原子核质量、半衰期、中子俘获截面和裂变等,并回顾最新的实验和理论进展。     

天体环境下快中子俘获过程相关的核物理*

在人类历史上,曾经吸引无数哲学家、天文学家思考的一个问题是“我们从哪里来”。现代的科学研究揭示了一个答案：恒星。恒星产生了构成生命的主要元素,如碳、氧、氮、硫等,但是比铁更重的元素,如金、铂、铀等,却无法在恒星内部产生。由于原子核物理实验与天文观测技术的限制,这些重元素的起源仍有许多不确定性。文章主要探讨重元素起源的一个重要合成机制——快中子俘获过程,以及相关的原子核物理观测量,如原子核质量、半衰期、中子俘获截面和裂变等,并回顾最新的实验和理论进展。     

核连续态之间的直接辐射俘获跃迁

本文推导了计算跃迁到连续终态的直接辐射俘获截面公式,跃迁振幅包括两项,分别对应势阱散射-势阱散射跃迁与势阱散射-复合核散射跃迁.以¹¹B(p,γ₁₉)为例的数值计算表明,在合理的参数范围内,仅仅考虑直接俘获机制就有可能给出这一反应实验结果的一些主要特征,并且上述两项的贡献为同一数量级.还讨论了结果的物理意义.     

基于HI-13串列加速器的中子俘获反应截面测量方法

利用BaF₂晶体对γ射线探测效率高、时间分辨率好的特点,研制了国内首套由40个BaF₂探测器单元组成的γ全吸收型探测装置,用于在线测量中子俘获反应截面。在HI-13串列加速器上建立250～850 keV的中子源,其0°角的源强约为5.09×10⁶ n/（Sr·s）,使用γ全吸收型探测装置,通过瞬发γ射线法测量了⁹³Nb、¹⁹⁷Au、^natC和空样品的实验数据。根据BaF₂探测器信号的特征,采用了基线补偿、软件阈值设置、时间窗限定、脉冲幅度积分增长率设置和快慢成分比设置等多种数字化波形分析方法,剔除噪声信号以提高效应本底比。以¹⁹⁷Au样品数据为标准,^natC样品数据为样品相关性本底,空样品数据为样品无关性本底,采用相对测量法得到了⁹³Nb的中子俘获反应截面实验数据。通过与ENDF评价库数据的比较,验证了测量装置和技术方法的可行性。     

中子辐射俘获反应机制的质量能量相关性研究

对A?<10?0核质量区内的核素,研究中子辐射俘获反应中不同反应机制对辐射俘获截面的贡献随靶核质量数和中子入射能量变化的规律.所考虑的反应机制有复合核统计过程和复合核弹性散射道中的辐射俘获及形状弹性散射道中的直接–半直接辐射俘获两种非统计过程.在中子入射能量0.1—20MeV区间,给出了²⁷Al,⁴⁰Ca,⁶³Cu和⁹³Nb的理论计算结果及与实验数据的比较,并对呈现的变化规律进行了分析讨论     

电子引起的钛和锰的K壳层电离截面测量

报道了电子引起的钛,锰原子的Ｋ壳层电离截面实验值。实验中,采用了薄靶厚衬底技术,并将衬底中反射的电子对测量值的影响进行了修正。实验结果与其他文献报道的测量结果相吻合。最后,还将实验结果与Ｃａｓｎａｔｉ等人的经验公式进行了比较。     

等离子体焦点装置径向运动电流壳层的不稳定现象

在ＤＰＦ－４０等离子体焦点装置中，首次观测到径向运动电流壳层的一种不稳定现象，即不稳定模式。它属于ｍ＝０模的ＭＨＤ不稳定性，但仅具有半个波长并且发生在等离子体－电极边界上。在相继的一系列放电中，该不稳定模式五通常的稳定模式以随机方式发生。两种模式对壳层和箍缩等离子体的位形结构和运动方式及中子产额等具有显著的影响。     

基于白光中子源的197Au中子辐射俘获截面测量及共振参数分析

中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用. 4πBaF₂探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点,适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量.中国原子能科学研究院核数据重点实验室建立了伽马全吸收装置(Gamma total absorption facility, GTAF),该装置用28块六棱BaF₂晶体和12块五棱BaF₂晶体构成了外径25 cm,内径10 cm的球壳,覆盖了95.2%的立体角.利用GTAF在中国散裂中子源Back-n束线上,测量了197Au(n, γ)的反应截面数据.测量数据通过能量筛选、PSD方法、晶体多重性筛选进行了初步本底扣除,随后结合对^natC及空样品的测量数据对本底进行了分析及扣除,获得了197Au俘获反应的产额,利用SAMMY程序拟合得到了¹⁹⁷Au在1—100 e V的共振能量、中子共振宽度和伽马共振宽度参数.实验测量结果与ENDF/B-VIII.0数据库符合良好,其共振参数存在一定差异,分析原因可...     

Al,Ti,Cu,Mo原子的K壳层电离截面的理论计算

 电子离子碰撞过程是模拟激光等离子体的超热电子的能谱和产额的主要过程之一。基于相对论性的电子离子碰撞的K壳层的电离截面理论,计算了Al,Ti,Cu,Mo原子的K壳层的电子离子碰撞截面,结果和最近的文献实验数值和其它理论数值进行了比较,计算结果可用来模拟激光等离子体的超热电子能谱和产额。     

Al,Ti,Cu,Mo原子的K壳层电离截面的理论计算

电子离子碰撞过程是模拟激光等离子体的超热电子的能谱和产额的主要过程之一。基于相对论性的电子离子碰撞的K壳层的电离截面理论,计算了Al,Ti,Cu,Mo原子的K壳层的电子离子碰撞截面,结果和最近的文献实验数值和其它理论数值进行了比较,计算结果可用来模拟激光等离子体的超热电子能谱和产额。     

负离子铝团簇质谱的奇偶交变及其机理

利用激光蒸发/脉冲分子束技术，在高压载气含微量氧气和水蒸气杂质的特殊源条件下产生了负离子铝团簇和含杂负离子铝团簇．Al^－_n（n=5—17）质谱呈现强烈奇偶交变，偶尺寸Al^－_n在质谱上完全消失．团簇价电子的非局域性及其配对内在地决定了质谱的奇偶交变；特殊源环境则对奇偶团簇实施选择性强度涨消，使奇偶交变急剧放大而易观察．实验表明人为设置特殊的源条件可方便而且灵敏地揭示金属团簇尺寸效应． 关键词：