Indirect Measurement of Astrophysical ~(13)C(α,n)~(16)O S-Factors

The 13C(α,n)16O reaction is believed to be the main neutron source reaction for the s-process in asymptotic giant branch (AGB) stars. The astrophysical S-factors of this reaction have been determined based on an evaluation of the α spectroscopic factor of the 1/2+ subthreshold state in 17O (Ex=6.356 MeV) by using the 13C(11B,7Li)17O α transfer reaction. Our result confirms that the 1/2+ subthreshold resonance is dominant for the 13C(α,n)16O reaction at low energies of astrophysical interest.     

通过~(12)C(~(11)B,~7Li)~(16)O反应研究~(12)C(α,γ)~(16)O天体物理S_(E2)因子

正~(12)C(α,γ)~(16)O被认为是最重要的核天体物理反应之一。作为3α反应合成~(12)C后的后续反应,该反应强烈影响着宇宙中碳氧同位素(主要为~(12)C和~(16)O)的丰度比,而这两种同位素是可观测宇宙中丰度第4和第3高的同位素。本工作通过测量~(12)C(~(11)B,~7Li)~(16)O反应,导出6.917MeV 2~+阈下共振的约化α宽度,并根据约化α宽度,导出~(12)C(α,γ)~(16)O在伽莫夫窗口内的天体物理S_(E2)因子。本实验在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器上进行。采用束流能量为50 MeV的~(11)B束流,对~(12)C(~(11)B,~7Li)~(16)O反应~(16)O 6.917 MeV激     

大质量AGB星演化关键核反应~(18)O(α,γ)~(22)Ne的实验研究

正宇宙中比铁重的元素约一半的丰度来源于慢速中子俘获核合成过程(s-过程)。渐进巨支(AGB)星是发生s-过程最合适的场所,而~(22) Ne(α,n)~(25) Mg反应是大质量AGB星s-过程主要的中子源。AGB星中的~(22) Ne主要通过~(14) N(α,γ)~(18) F(β~+)~(18) O(α,γ)~(22) Ne反应链合成,对于该反应链中关键反应~(18) O(α,γ)~(22) Ne,其天体反应率主要来自于低能共振态的贡献,然而在已有的研究中,在s-过程典型温度T90.3对应的能区,~(22) Neα阈附近的若干能级参数缺失。~(18) O(α,γ)~(22) Ne截面较小,     

^17O系统的R矩阵分析

采用多道多能级R矩阵理论,全面系统地分析~(17)O系统中10.5 MeV激发能以下有关~(16)O(n,n)~(16)O·~(16)O(n,a)~(13)C和~(13)C(a,a)~(13)C的全部实验数据。有关~(16)O的中子反应截面计算值被收入中国评价数据库CENDL-2和美国的评价数据库ENDF/B-6。对在R矩阵分析中如何确定本底、道半径和边界条件等问题予以讨论。     

~(20)Na β-γ-α奇异衰变模式研究

正~(20)Na的半衰期为0.448s,衰变能为13.887MeV,基态的自旋宇称为2~+,同位旋T=1,主要衰变到~(20)NeT=0或1的1~+,2~+和3~+态。因为在核结构和核天体物理方面的重要性,20Ne分离阈(Sα=4.730MeV)以上共振能级的性质一直受到广泛的关注。最近芬兰IGISOL分离器上~(20)Na衰变实验建立的衰变纲图如图1所示。这个实验只测量了缓发α,图1中10.274→5.621MeV和9.873→5.621MeVγ跃迁都来自早期不同类型的核反应研究,如~(16)O(α,γ)Ne等。根据选择定则,~(20)Na主要衰变到子核~(20)Ne的1~+、2~+和3~+态。从图1可看到,因为不满足角动量守恒,~(20)Ne的1~+和3~+态无法直接发射α到~(16)O     

利用(~7Li,~6Li)反应测量~(15)N(n,γ)~(16)N天体物理反应率

用Q3D磁谱仪测量了15N(7Li,6Li)16N布居16N基态和前三个激发态的角分布。通过对实验数据的扭曲波玻恩近似(Distorted wave Born approximation,DWBA)分析,导出这些态的谱因子和渐进归一化系数(Asymptotic normalization coefficient,ANC),进而用新的谱因子得到15N(n,γ)16N的天体物理反应率。结果表明,尽管15N为中子满壳核,但16N中转移中子处于2s1/2轨道的两个能级并不是很好的单粒子能级,与壳模型的理论预言结论相反。     

用核反应~(16)O(d,p1)~(17)O~*测量固体近表面区含氧量

为分析固体表面天然氧的含量,我们选用~(16)O(d,p)~(17)O反应。当氘束能量E_d≤1MeV时,可发生两种反应:~(16)O(d,p_0)~(17)O和~(16)O(d,p_1)~(17)O~*。由于后者反应截面比前者约大一个数量级,故选用~(16)O(d,p_1)~(17)O~*进行     

~2H(~6He,~7Li)n反应角分布和~7Li的质子谱因子

在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器次级束流线上,使用6He次级束首次测量了质心系能量为9.1 MeV的2H(6He,7Li)n反应角分布,并用扭曲波波恩近似(DWBA)进行理论分析,导出了7Li的质子谱因子为0.40±0.02。     

The total cross sections of the ~(11)B(α,n)~(14N) and the ~(10)B(α,n)~(13)N reactions between 2 and 6 MeV

There is considerable interest in potential aneutronic fusion reactors. One possible reaction is~(11)B(p,a)2a.However, the emitted alpha particles are energetic enough to generate neutrons by interacting with boron inside the reactor through the ~(11)B(α,n)~(14N) and ~(10)B(α,n)~(13)N reactions.To aid in evaluating neutron production within this potential aneutronic reactor, the total cross sections were measured for the ~(11)B(α,n)~(14N) reaction between 2 and 6 MeV and for the ~(10)B(α,n)~(13)N reaction between 2 and 4.8 MeV. The results are presented and compared with previously reported results.     

~(71)Ga(n,γ)~(72)Ga和~(180)Hf(n,γ)~(181)Hf反应截面的测量与评价

为解决目前71 Ga(n,γ)72 Ga反应和180 Hf(n,γ)181 Hf反应截面实验数据的分歧,在中国原子能科学研究院的600kV高压倍加器和5SDH-2串列加速器上用活化法在0.5～3MeV能区内测量了这两个反应在4个能点的反应截面。并对国内外0.01～4MeV范围内的实验数据进行了修正和评价,最终给出了这两个反应在此能区范围内的推荐值。     

用14MeV中子活化分析测定甘蔗植株中N、P、K、Si元素的含量

本文介绍用14MeV NAA测定甘蔗植株中N、P、K、Si的方法。N、P、K、Si元素的核反应及核参数请见本选编第88页。 用~(14)N(n,2n)~(13)N反应分析N时,除了扣除P、K的干扰外,还要考虑14MeV中子在C-H-O体系中产生的反冲质子所引起的~(13)C(p,n)~(13)N、~(16)O(p,α)~(13)N次级反应的影响。用~(31)P(n,α)~(28)Al反应分析P时,要考虑扣除~(28)Si(n,p)~(28)Al反应的影响。用~(39)K(n,2n)~(38)K反应(2.160MeV γ射线),~(29)Si(n,p)~(29)Al反应     

Experimental Study of Key Nuclear Reaction ~(18)O(α,γ)~(22)Ne in Evolution of Massive AGB Star

<正>About a half of the abundances of elements heavier than iron comes from the so-called slowneutron capture process(s-process).Asymptotic Giant Branch(AGB)stars provide the most important place for s-process to take place with the ~(22)Ne(α,n)~(25 )Mg reaction as one of the main neutron sources.In the beginning phase of AGB     

s-过程的13C（α,n）^16O中子源

慢中子俘获过程(s-过程)是重元素(重元素是指铁以上的元素)核合成的一种重要方式,s-过程发生于渐进巨星支(AGB星)氦燃烧壳层。s-过程的一个主要问题是中子源问题,在低和中等质量AGB星中,~(13)C(α,n)~(16)O中子源是主要的中子源。在~(13)C瞬时进入氦燃烧壳层条件下,我们给出     

放射性同位素~(61)Cu的制备

~(61)Cu是一个有用的放射性同位素,它具有合适的半衰期(3.4小时)及便于测量的γ射线能量(0.283、0.373、0.511及 1.185MeV)。关于~(61)Cu衰变的γ射线谱,不同作者提供的纲图有若干分歧,因此,制取纯~(61)Cu,进行~(61)Cu的衰变γ射线谱的测量,建立一个新的能级纲图是一项很有意义的工作。 ~(61)Cu可以用18MeV左右的α粒子轰击天然镍靶生成,其反应为~(58)Ni(α,p)~(61)Cu及~(58)Ni(α,n)~(61)Zn→(39秒)~(61)Cu(~(58)Ni的天然丰度为68％),主要竞争反应为~(60)Ni(α,2n)~(62)Zn(~(60)Ni的天然丰度为26％)。~(58)Ni(α,p)~(61)Cu与~(60)Ni(α。2n)~(62)Zn反应的激发函数见图 1。可见产生~(61)Cu的最佳α粒子能量约为18MeV,而我所1.2米回旋加速器的α粒子能量约为30MeV,为此,必须用阻挡法将打到Ni靶上的α粒子能量降到18MeV左右。     

用光学模型和豪泽-费许巴赫理论计算中子与~(10)B,~(11)B的反应截面

本文用光学模型和豪泽-费许巴赫理论对中子与~(10)B、~(11)B的反应截面作了计算。得到了9.72MeV中子对~(10)B和9.97,12.06,14.10,18.12MeV中子对~(11)B反应的总截面、弹性散射截面与角分布、低激发态的非弹性散射截面与角分布、(n,p)、(n,d)、(n,t)和(n,α)反应的截面与角分布,以及~(11)B(n,α_0)~8Li基态与~(11)B(n,α_1)~8Li第一激发态的分支比。引出了α粒子与短寿命的~8Li核的光学势参数。计算结果与观测值作了比较。     

20 MeV以下快中子与~(56)Fe反应的理论计算及评价

正我国国防核装置的研发始终把Fe列为16个最重要的核素中仅有4个结构材料核之一。现今,国际合作评价库CIELO则把它列为最重要的6个核素之一(~1 H、~(16) O、~(56) Fe、~(235,238) U、~(239) Pu),特别是56Fe的非弹性散射截面~(56)Fe(n,inl)在核装置中子输运计算中扮演着重要的角色。本工作首先基于详细的实验数据分析,并利用反应道截面之间的关系,给出了20 MeV以下n+~(56)Fe非弹反应道建立非弹截面的评价推荐值;其次,为获得20 MeV以下n+~(56)Fe各反应道的全能区的反应数据,本工作开展了重要反应道截面     

~(89)Y(n,2n)~(88)Y反应截面测量

利用活化法的基本原理和相对测量方法,测量得到13.5～14.8MeV的D-T中子作用下的89Y(n,2n)88Y反应截面。89Y(n,2n)88Y反应截面为629～1053mb,相对不确定度为1.7%。并与采用大液闪测量的实验结果和ENDF/B-6库的截面数据进行了比较,当中子能量为14.1MeV处ENDF/B-6数据与实验值的比值为0.99。     

用光学模型和豪泽-费许巴赫理论计算中子与~(10)B,~(11)B的反应截面

本文用光学模型和豪泽-费许巴赫理论对中子与~(10) B、~(11)B的反应截面作了计算。得到了9.72MeV中子对~(10)B和9.97,12.06,14.10,18.12MeV中子对~(11)B反应的总截面、弹性散射截面与角分布、低激发态的非弹性散射截面与角分布、(n,p)、(n,d)、(n,t)和(n,α)反应的截面与角分布,以及~(11) B(n,α_0)~8Li_(基态)与~(11)B(n,α_1)~8Li_(第一激发态)的分支比。引出了α粒子与短寿命的~8Li核的光学势参数。计算结果与观测值作了比较。     

~(176)Hf(n,2n)~(175)Hf反应截面测量

采用相对测量技术,以活化法对13.4～14.8MeV范围内的176Hf(n,2n)175Hf反应截面进行了测量。样品固定在距离D-T中子源20cm处的圆环的不同位置上进行中子辐照,采用93Nb(n,2n)92Nbm作为监测反应,活化产物采用高纯锗探测器进行了测量,所得14MeV附近的176Hf(n,2n)175Hf反应截面实验值为(2100±85)mb,对实验结果与公开文献值和ENDF/B6.8评价库数据进行了比对。     

Cross Section Measurements for ~(111)Cd(n,p)~(111m)Ag,~(106)Cd(n,2n)~(105)Cd,~(110)Cd(n,2n)~(109)Cd,~(116)Cd(n,2n)~(115m)Cd and ~(116)Cd(n,2n)~(115g)Cd Reactions

Activation cross sections for cadmium were measured in the neutron energy range from 13.40 MeV to 14.80 MeV using the T(d,n)~4He reaction as neutron source. The cross sections of ~(27)Al(n,α)~(24)Na reaction is used as standard one.