14MeV中子引起的核反应截面及系统学研究

14MeV中子引起的核反应截面及系统学研究

论文摘要

用活化法以93Nb(n,2n)92mNb或27Al(n,α)24Na反应截面为中子注量标准,对d+T中子引起的铂同位素:190Pt(n,2n)189Pt、196Pt(n,2n)195mPt、198Pt(n,2n)197Pt、198Pt(n, 2n)197mPt、192Pt(n,2n)191Pt、194Pt(n,p)194Ir、195Pt(n, p)195mIr和196Pt(n,p)196mIr等反应道;钌同位素:104Ru(n,2n)103Ru、98Ru(n,2n)97Ru、96Rn(n,2n)95Ru、96Ru(n, p)96gTc、96Ru(n, p)96mTc、104Ru(n,p)104Tc、102Ru(n, p)102mTc、104Ru(n,α)101Mo、102Ru(n,α)99Mo、96Ru(n,α)93mMo和96Ru(n, d)95mTc等反应道;锶同位素:84Sr(n,2n)83Sr、86Sr(n,2n)85mSr、86Sr(n,2n)85gSr、88Sr(n,2n)87mSr、84Sr(n,p)84Rb、86Sr(n,p)86Rb、88Sr(n,p)88Rb、88Sr(n,α)85mKr等反应道;硒同位素:82Se(n,2n)81mSe、82Se(n,2n)81gSe、82Se(n,2n)81Se、76Se(n,2n)75Se、78Se(n,p)78As、76Se(n,p)76As、74Se(n,p)74As和80Se(n,α)77Ge等反应道;砷同位素:75As(n,2n)74As、75As(n, p)75m+gGe和75As(n,α)72m+gGa三个反应道;锇同位素:192Os(n,2n)191Os、186Os(n,2n)185Os、184Os(n,2n)183mOs、184Os(n,2n)183gOs、184Os(n,2n)183Os、190Os(n,p)190mRe、190Os(n,p)190gRe、190Os(n,p)190Re、189Os(n,p)189Re、188Os(n,p)188Re、190Os(n,α)187W和190Os(n,n’)190mOs等12个反应道;镥同位素:175Lu(n,2n)174mLu、175Lu(n,2n)174gLu和175Lu(n,α)172Tm等3个反应道,共计53个反应道130多个能量点对应截面进行了测量,在截面测量中样品均为高纯的天然同位素单质或化合物。在数据的测量中使用高分辨率的同轴高纯锗(HPGe)探测器进行γ谱的获取,利用成熟的截面计算公式进行了数据的处理,同时根据核反应生成核人工放射性的衰变和生长规律,得到了在核反应截面测量中扣除由EC或β-衰变对所测量反应影响的计算公式、生成核相同时截面的计算公式以及在截面测量中监督反应的选择规则等在数据处理中要解决的问题。并把本工作的数据和其他一些作者的数据以及评价值进行了收集、分析和比较,其中190Pt(n,2n)189Pt、175Lu(n,α)172Tm、96Ru(n,p)96mTc和96Ru(n,α)93mMo四个反应截面值在我们是首次测量报道。在14 MeV中子引起的核反应截面测量的基础上,本文对2007年以前的14.5 MeV中子引起的(n,2n)、(n,p)、(n,α)、(n,t)、(n,3He)五种核反应截面的实验数据进行了收集、分析和整理。根据核反应蒸发模型和预平衡激子模型,在一定的近似条件下对这五种核反应截面系统学进行了研究,给出了计算14.5 MeV中子引起的上述五个反应截面的系统学公式,并与文献结果进行了比较。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 中子引起核反应截面测量的意义
  • 1.3 中子引起核反应截面系统学研究的意义
  • 1.4 中子引起的核反应
  • 1.5 中子引起的核反应截面测量方法
  • 1.5.1 根据核反应生成产物核性质来测量反应截面的方法
  • 1.5.2 根据核反应放出瞬发辐射测量反应截面的方法-直接测量法
  • 1.6 兰州大学14 MeV中子活化截面测量进展
  • 1.6.1 (n,2n)反应
  • 1.6.2 (n,p)反应
  • 1.6.3 (n,α)反应
  • 1.6.4 (n,3n)反应
  • *),(n,t)和(n,n'α)反应'>1.6.5 (n,d*),(n,t)和(n,n'α)反应
  • 1.6.6 (n,x)反应
  • 1.6.7 其它反应
  • 1.7 14 MeV中子引起的核反应截面系统学研究进展
  • 1.7.1 (n,2n)反应截面的系统学研究进展
  • 1.7.2 (n,charged particle)反应系统学研究进展
  • 1.8 本文主要研究内容和结果
  • 参考文献
  • 第二章 14 MeV中子引起的核反应截面测量原理及相关问题
  • 2.1 活化截面的一般计算公式及相关修正
  • 2.1.1 中子注量率波动校正因子
  • 2.1.2 特征γ射线在样品中的自吸收校正因子
  • 2.1.3 样品几何校正因子
  • 2.1.4 特征γ射线级联符合校正因子
  • 2.1.5 被测量截面不确定度的确定
  • -衰变对所测量反应影响的计算公式'>2.2 核反应截面测量中扣除由EC或β-衰变对所测量反应影响的计算公式
  • 2.2.1 引言
  • 2.2.2 公式的推导
  • 2.2.3 讨论
  • 2.4 反应截面测量中生成核相同时反应截面的计算
  • 2.4.1 引言
  • 2.4.2 原理和计算公式
  • 2.4.3 结果及讨论
  • 2.5 活化截面测量中监督反应的选取原则
  • 参考文献
  • 第三章 实验系统
  • 3.1 中子源
  • 3.1.1 14 MeV中子源
  • 3.1.2 兰州大学强流14 MeV中子发生器简介
  • 3.1.3 低能中子影响的校正
  • 3.1.4 14 MeV中子源中子平均能量的确定
  • 3.2 γ能谱测量系统
  • 3.2.1 测量系统结构
  • 3.2.2 HPGe γ谱仪系统的能量刻度
  • 3.2.3 HPGe γ谱仪系统的效率刻度
  • 参考文献
  • 第四章 实验过程
  • 4.1 样品的准备及监督片的选择
  • 4.1.1 样品的准备
  • 4.1.2 监督反应的选择
  • 4.2 样品的照射
  • 4.3 样品的冷却
  • 4.4 生成核γ活性的测量
  • 参考文献
  • 第五章 核反应截面测量结果及讨论
  • 5.1 反应道及相关参数的确定
  • 5.2 测量结果比对及分析
  • 5.2.1 14 MeV中子引起铂同位素反应截面测量结果比对及分析
  • 5.2.2 14 MeV中子引起钌同位素反应截面测量结果比对及分析
  • 5.2.3 14 MeV中子引起锶同位素反应截面测量结果比对及分析
  • 5.2.4 14 MeV中子引起硒同位素反应截面测量结果比对及分析
  • 5.2.5 14 MeV中子引起砷同位素反应截面测量结果比对及分析
  • 5.2.6 14 MeV中子引起锇同位索反应截面测量结果比对及分析
  • 5.2.7 14 MeV中子引起镥同位素反应截面测量结果比对及分析
  • 5.2.8 14 Mev中子引起的部分反应同质异能态截面比
  • 参考文献
  • 第六章 低中能核反应截面理论
  • 6.1 平衡态复合核反应理论
  • 6.1.1 复合核反应与蒸发模型
  • 6.1.2 Hauser-Feshbach理论的积分截面
  • 6.1.3 粒子发射穿透系数与衰变宽度
  • 6.1.4 Hauser-Feshbach理论中截面的计算公式
  • 6.2 经典和半经典预平衡核反应理论
  • 6.2.1 预平衡反应模型的基本思想
  • 6.2.2 激子模型的物理图象
  • 6.2.3 激子模型主方程及其解
  • 6.2.4 激子态粒子发射率
  • 6.3 蒸发模型与激子模型相结合计算粒子发射截面和能谱
  • 6.4 激子态的跃迁速率
  • 参考文献
  • 第七章 14.5 MeV中子引起核反应截面的系统学
  • 7.1 数据的整理与分析方法
  • 7.1.1 实验数据的搜集和整理方法
  • 7.1.2 拟合结果的评价方法
  • 7.2 (n,2n)反应
  • 7.2.1 (n,2n)反应截面的系统学关系
  • 7.2.2 (n,2n)反应截面的数据整理与分析
  • 7.2.3 (n,2n)反应系统学关系的结果和讨论
  • 7.3 (n,p)反应
  • 7.3.1 (n,p)反应截面的系统学关系
  • 7.3.2 (n,p)反应截面的数据整理与分析
  • 7.3.3 (n,p)反应系统学关系的结果和讨论
  • 7.4 (n,α)反应
  • 7.4.1 (n,α)反应截面的系统学关系
  • 7.4.2 (n,α)反应截面的数据整理与分析
  • 7.4.3 (n,α)反应系统学关系的结果和讨论
  • 3He)反应'>7.5 (n,3He)反应
  • 3He)反应截面的系统学关系'>7.5.1 (n,3He)反应截面的系统学关系
  • 3He)反应截面的数据整理与分析'>7.5.2 (n,3He)反应截面的数据整理与分析
  • 3He)反应系统学关系的结果和讨论'>7.5.3 (n,3He)反应系统学关系的结果和讨论
  • 7.6 (n,T)反应
  • 7.6.1 (n,T)反应截面的系统学关系
  • 7.6.2 (n,T)反应截面的数据整理与分析
  • 7.6.3 (n,T)反应系统学关系的结果和讨论
  • 参考文献
  • 第八章 基于兰州大学测量的14.5 Mev中子引起的核反应截面系统学关系
  • 8.1 (n,2n)反应截面的系统学关系
  • 8.1.1 (n,2n)反应截面的经验公式
  • 8.1.2 (n,2n)反应截面的系统学关系参数拟合
  • 8.1.3 (n,2n)反应截面的系统学研究结果和讨论
  • 8.2 (n,p)反应截面的系统学关系
  • 8.2.1 (n,p)反应截面的经验公式
  • 8.2.2 (n,p)反应截面的系统学关系参数拟合
  • 8.2.3 (n,p)反应截面的系统学研究结果和讨论
  • 8.3 (n,α)反应截面的系统学关系
  • 8.3.1 (n,α)反应截面的经验公式
  • 8.3.2 (n,α)反应截面的系统学关系参数拟合
  • 8.3.3 (n,α)反应截面的系统学研究结果和讨论
  • 8.4 结论
  • 参考文献
  • 结论
  • 附录
  • Ⅰ攻读博士学位期间完成的研究成果
  • Ⅱ致谢
  • 相关论文文献

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