蒸发和激子模型的(n,a)激发函数系统学研究

(n,a)反应截面对于反应堆,特别是对快堆和聚变堆工程设计是一种很重要的数据。在一些近似条件下,基于核反应蒸发和预平衡激子模型理论研究了入射能量小于 20 MeV的(n,a)激发函数。在靶核30≤A≤209 范围内,基于(n,a)反应的截面实验数据对得到的半经验公式的参数进行了研究,得到了参数对靶核的 N 和 Z 以及中子入射能量的依赖关系。利用普适参数预言(n,a)反应的激发函数,预言值在其误差范围内与实验数据一致。     

质子入射能量Ep≤100 MeV的(p,n)反应激发函数半经验计算方法

基于核反应的蒸发模型和预平衡激于模型，在靶核质量数为30≤A≤140、质子入射能量Ep≤100MeV范围内，对上述模型理论进行了简化，得到了计算(p，n)反应的激发函数的半经验公式。计算结果与已有实验数据的核索符合很好，同时得到了有关参数的系统学公式。     

质子入射能在Ep≤100MeV的（p，n）反应激发函数半经验计算方法

基于核反应的蒸发模型和预平衡激子模型,在靶核质量数为30≤A≤140、质子入射能Ep≤100 MeV的范围内,假定激子数为N=N_0=3时达到平衡,激子模型采用了“无返回”近似,采用常温型能级密度等条件下,对模型理论进行了简化,得到了理论模型清晰、公式简单的计算(p,n)反应的激发函数的半经验公式,并利用实验数据对半经验公式中的参数进行了研究,得到了该参数与靶核N和Z的     

Skyrme力参数化描述核反应特性

通过格林函数方法以及核物质近似得到基于有效核力的中子微观光学势,并通过定域密度近似得到靶核为有限核的中子微观光学势。在此基础上通过符合饱和点的核物质性质、Landau参数、双满壳核的结合能和电荷半径,以及入射能量在100 MeV以下,中子与靶核质量数为24≤A≤209的核反应的总截面、去弹截面、弹性散射角分布和分析本领实验数据得到一套新的Skyrme力参数SkC。用得到的Skyrme力对入射能量在100 MeV以下,中子与裂变核反应的数据进行了预言,理论计算结果能够比较好地符合实验数据。     

（p,n）反应激发函数的系统学研究

从普朗克黑体辐射公式和实验测量数据出发，提出了１个包含２个可调参量、入射了能量从阈能到１５０ＭｅＶ、靶核质量数在２０〈Ａ〈２３８范围内能够较好描述（ｐ，ｎ）反应激发函数的学经验公式。     

49 弹性共振散射反应的厚靶实验设计

次级束弹性共振散射反应的厚靶实验方法目前在国际上颇受重视。此方法使用较厚的固体反应靶，如H（CH2）n等，使束流的能量全部损失在靶中，在反应靶的下游测量共振散射反应出射的质子。经反应运动学和能量损失修正，可得到较大能量范围内弹性共振反应的激发函数。通过对质子能谱进行拟合，进一步导出共振态的能量、自旋宇称和发射质子的分宽度等共振量子数。此方法的优点是可以用一个能量点的、流强相对较弱的放射性束，一次测量较大能量范围内共振散射反应的激发函数。     

(n,2n)和(n,3n)激发函数的计算

本文从入射中子能量为E=14MeV的σ_(n,2n)实验值出发,应用复合核模型,计算了十三种无分支比复合核衰变的非裂变重核(A>169)的(n,2n)、(n,3n)激发函数。与实验激发曲线比较,讨论了计算的合理性和可靠性。     

186W(p,n)186Reg的激发函数和厚靶产额的计算

为计算¹⁸⁶W(p,n)¹⁸⁶Re^g反应的激发函数,收集了EXFOR实验数据库中的一些实验数据并对其进行了分析修正。将修正过的实验数据与EMPIRE程序理论计算得到的数据进行了比对,以此来选择合适的光学模型势和能级密度参数,给出了¹⁸⁶W(p,n)¹⁸⁶Re^g反应截面的推荐值。利用得到的激发函数计算了医用放射性核素¹⁸⁶Re^g的厚靶产额,并给出了相应的推荐值。     

快中子64Zn(n,α)61Ni反应微分截面实验测量

由于64Zn(n,α)61Ni反应的剩余核是稳定的,不能用通常的活化法来测量,致使该反应截面实验数据缺乏.利用双屏栅电离室作为带电粒子探测器,在En=2.54,4.00,5.03,5.50与5.95MeV 5个能点,对64Zn(n,α)61Ni反应的微分截面进行了实验测量,并通过微分截面对角度的积分得到了反应截面.实验在北京大学4.5MV静电加速器上进行.2.54MeV的单能中子采用固体氚-钛靶T(p,n)3He反应产生,其余四种能量的准单能中子通过氘气体靶D(d,n)3He反应获得.绝对中子通量采用238U(n,f)反应来确定,实验过程中用BF3长中子计数器进行相对中子通量监测.测量结果与已有的实验与评价数据进行了比较.     

用厚靶方法研究^13N＋p弹性共振散射

放射性核束的出现为核物理及核天体物理前沿领域的实验研究注入了新的活力。为有效利用流强相当较弱的放射性核束，不少新方法、新技术应运而生，弹性共振散射的厚靶实验方法就是一例。该方法使用较厚的固体或气体反应靶，使次级束的能量全部或部分地损失在靶中，在反应靶的下游，通过测量出射的较轻的粒子，可以1次得到较大能量范围的激发函数。     

~(6,7,8)Li的普适唯象光学模型势

正光学模型是原子核反应理论最基本和最重要的理论模型之一,光学模型势的研究是其关键。应用国际上已有的~6Li、~7Li、~8Li核与不同靶核反应的反应截面和弹性散射角分布的实验测量结果,在入射核能量200 MeV以下,靶核为9≤A≤232范围内,分别获得了~6Li、~7Li、~8Li核的普适唯象光学模型势。应用获得的普适唯象光学模型势计算和分析了入射核与有实验测量数据的靶核反应的反应截面和弹性散射角分布,其结果与实验     

基于Potential-driving模型的中子诱发~(239)Pu裂变产物计算与模拟研究

当前新型核能利用系统及核数据评价的发展对快中子诱发~(239)Pu裂变核数据提出了更高的精度需求。本工作基于已提出并构建的Potential-driving模型,通过中子诱发~(239)Pu(n,f)裂变驱动势研究,计算了几个典型能量中子诱发~(239)Pu(n,f)反应发射中子前裂变碎片质量分布,并与实验数据进行了对比。结果显示:Potential-driving模型计算数据能够很好地与实验数据符合。将Potential-driving模型植入GEANT4程序,开展了快中子诱发~(239)Pu(n,f)反应相关的模拟研究,给出了14 Me V中子诱发~(239)Pu(n,f)反应的裂变碎片独立产额质量分布和电荷分布、累积产额质量分布和电荷分布、动能分布、裂变中子能谱以及~(239)Pu(n,f)反应裂变碎片平均总动能随入射中子能量的变化等数据,并与GEANT4程序原有的参数化裂变模型(G4Para Fission Model)模拟结果、ENDF/B-VII.1库评价数据以及实验数据进行了比较。结果显示:所发展的Potential-driving模型能很好地预测快中子诱发~(239)Pu(n,f)反应裂变产物数据,为快中子诱发~(239)Pu(n,f)反应裂变产物核数据的研究提供了一种更可靠的计算方法。     

186W(d,p)187W和186W(d,2n)186Re反应激发函数评价及厚靶产额计算

考虑特征γ射线分支比、衰变常量和标准截面等修正,对氘引起的核反应¹⁸⁶W(d,p)¹⁸⁷W和¹⁸⁶W(d,2n)¹⁸⁶Re的激发函数进行了研究。收集并分析了这些反应激发函数的实验测量数据,应用数学方法对分析处理后的实验数据进行了拟合。同时,采用TALYS程序对这些激发函数进行了理论计算。经过综合评价,给出了50 MeV以下¹⁸⁶W(d,p)¹⁸⁷W和¹⁸⁶W(d,2n)¹⁸⁶Re反应激发函数的推荐值,利用得到的¹⁸⁶W(d,2n)¹⁸⁶Re激发函数推荐值计算了医用放射性核素¹⁸⁶Re的厚靶产额。     

基于神经网络和决策树算法的裂变产物核(n,2n)反应截面研究

为了大规模预言缺少实验测量的裂变产物核反应截面数据，在整理现有(n, 2n)反应截面5 294个实验数据的基础上，分析相关的物理特征建立实验数据集，分别构建和训练反向传播神经网络和极致梯度提升树模型学习数据。神经网络的隐藏层包含两个子网络，分别由2层各128个神经元构成。极致梯度提升树模型集成了16棵决策树。结果表明，虽然(n, 2n)反应截面实验测量数据大多集中分布在中子入射能量14 MeV附近，且相互之间存在分歧，本工作机器学习模型均可较好描述反应截面的实验测量数据，具有较好的预言能力，对于缺少实验数据的情况同样与评价数据库基本符合。人工神经网络模型在测试集中预测结果与实验数据平均相对偏差小于10%的数据占比超过85%。机器学习方法能为核数据评价研究提供参考。     

~3He(d,p)~4He反应截面的测量

本工作对~3He(d,p)~4He反应在实验室系90°角进行了激发函数的测量。入射氘的能量为200千电子伏到1000千电子伏。在激发函数的共振峰上(E_d=420千电子伏),测量了微分截面绝对值。利用此反应在低入射能量情况下角分布为各向同性的特点,推得了全截面为847±53毫靶。将此实验结果和前人的工作结果进行了比较。     

~9Be和~(8,10,11)B的普适唯象光学模型势

正光学模型是原子核反应理论最基本和最重要的理论模型之一,光学模型势的研究是其关键。应用国际上已有的~9Be核与不同靶核反应的反应截面和弹性散射角分布的实验测量结果,在入射核能量200 MeV以下,靶核为9≤A≤209范围内,获得了~9Be核的普适唯象光学模型势。应用     

自动获得300 MeV以下能区光学模型势参数的程序APMN

光学模型是在核数据计算和评价中所使用的最重要的理论之一。光学模型的计算结果主要取决于它的模型势参数。于是选择和调整光学模型势参数成为核数据计算的关键步骤。APMN是自动获得300 MeV以下能区光学模型势参数的程序,它适用于非裂变的中重靶核和轻入射粒子n,p,d,t,3He和α。 在该程序中光学模型势参数是利用改进的最速下降法根据实验数据得到的,所得到的一组光学模型势参数可适用于1个核,也可适用于多个(上限为40)核。     

氘核中子反应截面的法捷耶夫方程理论计算

中子引起的轻核反应是核数据研究的重要内容。当前我国核数据库中氘核中子反应截面的计算结果局限于采用s 波可分离势,且入射能量在20 MeV以下。需要发展三体核反应的法捷耶夫方程理论方法,采用超出s 波的核子 核子相互作用,从而对更高能量范围内氘核全套中子反应截面做出准确的描述。本文介绍了利用法捷耶夫方程计算n+d三核子反应体系的弹性散射微分截面、破裂反应、破裂反应出射中子和质子的双微分截面的理论框架及数值计算结果,同时计算了弹性散射总截面和破裂反应总截面的激发函数。计算结果与实验数据及CENDL 32、ENDF/B Ⅷ.0、JENDL 5、JEFF 33等数据库中的评价数据符合较好。     

10B(n,α)7Li反应角分布和总截面测量

用屏栅电离室测量了^10B(n，α)7Li反应出射α粒子的角分布和总截面。实验结果表明：入射中子能量为4-6．5MeV时，出射的α粒子角分布明显后倾，且后倾趋势随入射中子能量的增加而变大。     

低能质子注入金属靶实验中的核现象研究

在低能（60－360keV）质子注入氚化钛（Ti^2Hx）、钛（Ti)、钼底衬 箔及钼（Mo）和不锈钢（SS）等金属样品的实验中,观测了能量分别约为3．9、5．6和8．4MeV的带电粒子物。用符合望远镜和吸收片法进行了粒子鉴别的结果表明：这些带电粒子均具有α粒子特性。3种α粒子来自质子与不同靶核发生的垒下核反应。其中,能量为3．9MeV的）α粒子具有很高的产额,其对应核反应的准激发函数曲线在150－330keV能区内,随入射质子能量增大呈指数增长趋势。上述反应产物可能源于^11N(p,α)^12C,^11B(p,α)^8Be和^7Li(p,α)^4He等核反应。但相关靶核的来源仍有待解释。利用扫描电子显微镜观测到有微球状的奇异形貌。