核天体物理反应率拟合方法研究

为进行大规模核天体网络运算,通常将核天体物理反应率拟合为与温度相关的数值表达式,以简化程序中的核物理输入量。通过分析国际上常用的几种核天体物理数据库,本工作得到了一种新的拟合方法,其对反应率的拟合精度较目前国际上通用的REACLIB和NACRE数据库的拟合方法的有明显改善。该拟合方法适用于直接反应和窄共振、宽共振、阈下共振和多谐共振反应,方便建立核天体物理反应率数据库。     

38 ^8Li（d，p）^9Li天体物理反应率的研究

大爆炸原初核合成的标准模型假定重子密度均匀分布，已经成功预测了直到^7Li的原初核合成，并预言仅能合成极少量的重核素，主要是由于没有A=8的稳定核。在重子密度不均匀的非标准原初核合成模型中，该稳定核空隙可通过包含有不稳定核的反应跨越过去，使核合成的反应流延伸到更重的核区，从而预测了^7Li以上核素有更高的丰度。     

41 ^11C（p，g）^12N的核天体反应率以及^3He至CNO的转换

核合成链^3He（a，γ）^7Be（a，γ）^11C（p，γ）^12N到CNO循环可能是另外一条途径替代^3He经由3^4He→^12C到CNO。这一点在某些特定的天体环境中显得很重要，例如贫金属的大质量星。其作用的大小，决定于它所包含的核反应的反应率，其中重要的是^11C的质子俘获反应与其β衰变的竞争。^11C（p，γ）^12N的直接俘获的核天体S因子在我们以前的工作中用实验进行了测量。     

^13N（p，γ）^140天体物理反应率

在恒星演化的过程中，CNO反应链是其能量的重要来源之一。当温度高于10^8K时，高温CNO反应链会取代CNO反应链，成为主要反应。高温链中入射道包含放射性核的重要反应有^13N（p，γ）^14O，^17F（p，γ）^18Ne，^18F（p，α）^15O和^18F（p，γ）^19Ne等。     

利用镜像核转移反应研究短寿命不稳定核(p,γ)反应

介绍利用中子转移反应和镜像核的电荷对称性来间接研究丰质子核的(p,γ)反应。该方法有助于更充分地利用北京HI-13串列加速器次级束流线(GIRAFFE)上现有次级束流，拓宽其实验研究范围，间接得出质子辐射俘获截面（或反应率）且减小其不确定性（相对于已有数据）。在GIRAFFE上利用逆运动学测量了⁸Li(d,p)⁹Li反应的角分布，通过该方法间接确定了天体物理重要反应⁸B(p,γ)⁹C的直接俘获贡献。作为不同于以往的方法，给⁸B(p,γ)⁹C反应的现有研究结果提供了一独立的交叉检验。分析²⁶Mg(d,p)²⁷Mg反应基态、第一、第二激发态的角分布，间接确定²⁶Si(p,γ)²⁷P反应的直接和共振俘获贡献，首次从实验上导出²⁶Si(p,γ)²⁷P反应的直接俘获贡献。此方法也可以用于其它一系列重要的天体物理反应的研究。     

基于HI-13串列加速器的核天体物理研究

中国原子能科学研究院核天体物理研究组在HI-13串列加速器核物理国家实验室建成了我国首条低能放射性次级束流线,产生了从⁶He到²²Na等11种放射性核束,利用这些放射性束流通过测量逆运动学转移反应开展了一系列核天体物理重要反应的研究,另外还通过厚靶实验方法和电荷交换反应开展了天体物理相关重要核结构信息的研究。在串列加速器Q3D磁谱仪上,利用稳定束测量了许多单核子转移和α基团转移的角分布,基于渐进归一化系数(Asymptotic Normalization Coefficient,ANC)或谱因子方法得到了一系列天体物理关键反应的天体物理S因子和反应率,为元素丰度、天体模型等相关研究提供了重要实验依据。     

利用镜像核转移反应研究短寿命不稳定核（p，γ）反应

在高温高密度的天体环境中，丰质子不稳定核的质子俘获反应率可能接近或超过其β＋衰变的速率，在爆发性氢燃烧过程中起主导作用。确定这些天体物理重要反应的截面对于核物理和核天体物理都是一个巨大的挑战。     

强中子场裂变产物中子核反应网络方程研究

本文建立了考虑中子参加反应的裂变产物中子反应及衰变的网络方程,选用求解一阶线性刚性微分方程组的Gear方法,开发了可计算任意裂变产物核数量在不同中子场强度和中子谱下随时间变化的核反应网络方程计算系统FIRENEQ,并配套了裂变产物产额和衰变数据库FPYDDL及裂变产物核中子反应截面数据库FPNCDL。检验结果表明,计算结果正确,程序可靠。利用该程序系统,研究了裂变产物核数量在不同中子场、不同诱发中子能量下随时间的变化。     

核散裂和弹核碎裂反应中余核产生的贝叶斯神经网络预测模型

核散裂反应和炮弹碎裂反应中的余核产生截面是核反应理论和实验中的重要问题。为了提高核散裂和弹核碎裂反应中余核(尤其是靠近滴线的稀有同位素)产生截面的预测,本文介绍了基于贝叶斯神经网络方法的两类预测模型。一类是无物理模型引导的BNN模型,另一类是有物理模型引导的BNN+模型。结果发现BNN模型需要学习充足的信息量,才能拥有较好的预测能力。而BNN+模型既能继承物理模型的优点,又能弥补该模型的缺陷。在同样少的样本数据下,BNN+模型仍具有很好的预测能力。     

超重核合成中非预期的同位素超向

超重元素合成是当今核物理研究的热点。至今，利用^48Ca轰击锕系靶核引起的热熔合，“超重岛”已延伸到Z=118号元素。然而，目前所有合成的超重核都位于“超重岛”的丰质子一侧。     

2H（d，γ）4He反应天体物理S因子测量

2H（d,γ）4He反应是原初核合成与星系核合成过程中的重要核反应。在质心系能量小于80kev处,该反应的天体物理因子双D明显偏离高能时的趋势,这意味着反应初态为5S2态,这将导致S（0）比以前在天体物理探究中采用的值要大32倍。     

核科技领域相关的若干复杂网络研究进展与应用前景

简要总结和评述了核科技领域相关的若干复杂网络的研究进展。这些复杂网络包括：强流加速器中传统的和混合的束流传输网络及其束晕 混沌的控制方法、核反应中连续渗流演化模型网络、全球核电站网络、化学反应网络、核能武器网络与网络作战中心、核辐射监测与反核恐怖网络和美国核武器综合系统网络等。最后,指出了网络科学的若干挑战性课题与应用发展前景。     

核活化法反应计算中的蒙特卡罗模拟

用MCNP/4B程序,对核活化法反应计算中的截断能量、通量计数方式、数据库、阈探测器之间的扰动等因素的影响作了分析.截断能量可选为有效反应阈能,不影响计算结果,但可减少计算时间.栅元通量计数方式稳定可靠,效率高,计算值略高.不同的数据库的计算结果可能有些差别.阈探测器之间的扰动对计算结果的影响很小.     

关于在重核体系强阻尼反应中形成巨复合体系的研究

本工作应用量子分子动力学模型研究了入射能量为6801880MeV的重核体系U＋U强阻尼反应。我们发现,在一定能量范围内入射道势是弱排斥势,而系统阻尼是很强的。这两个效应延缓了复合体系再分裂的时间。     

超重核合成中的Q值效应

利用二参量方程研究了熔合反应^26Mg＋^248Cm，^30Si＋^244Pu，^36S＋^238U和^48Ca＋^226Ra经4n蒸发形成超重核^270Hs。图1显示约化蒸发残余截面σER=σER／πλ^2，     

26 从转移反应抽取奇特核体系的光学势

核-核相互作用势（光学势）是核反应过程中的基本物理量。近年来，晕核体系反应机制的研究变得越来越重要。国际上遇到的普遍难点是体系的光学势未知。由于放射性核束强度弱，从传统的弹性散射角分布抽取光学势十分困难。本工作提出利用稳定核束流，从转移反应抽取出射道感兴趣晕核体系光学势的方法。当跃迁前后两个束缚态波函数确定以及入射道扭曲波确定的时候，可以拟合转移反应角分布得到出射道的光学势。     

25 弱束缚核破裂效应对熔合反应的影响

近来，人们对弱束缚核破裂效应对熔合反应的影响产生了极大的兴趣。为了调查这种效应，测量了^6，7Li＋^208Pb体系在背角的弹性、准弹和破裂的激发函数（图1）并抽取了相应的势垒分布（图2）。为了比较，耦合道程序ECIS03计算的结果也显示在图1中。通常势垒分布由公式T=1-R抽取，这里丁是穿透几率，尺是反射几率。