發(fā)布時(shí)間：2020-06-22 15:49

【摘要】：中子誘發(fā)原子核的反應(yīng)在核物理和材料摻雜中有著廣泛的應(yīng)用,γ誘發(fā)原子核的反應(yīng)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中有著重要的意義。本文主要用光學(xué)模型研究中子和γ誘發(fā)原子核的反應(yīng),所采用的程序?yàn)門ALYS1.4工具包。本文中的所有原子核反應(yīng)的理論數(shù)據(jù)都是用TALYS工具包計(jì)算出來的。主要內(nèi)容分為三個(gè)部分:第一部分,中子誘發(fā)原子核反應(yīng)的研究。利用TALYS1.4工具包的默認(rèn)參數(shù)研究了碳、氮、氧穩(wěn)定同位素的中子誘發(fā)反應(yīng)。中子入射能量范圍是從0.20MeV到85.00MeV。結(jié)果表明~(12)C和~(14)N的TALYS1.4計(jì)算數(shù)值與實(shí)驗(yàn)值相符,然而~(16)O需要調(diào)整參數(shù)才能符合實(shí)驗(yàn)值。通過比較n+C/N/O誘發(fā)反應(yīng)的主要反應(yīng)道,給出了這些反應(yīng)道的能量閾值(E_(th))。在E_(th)以上可以使特定的C/N/O核素轉(zhuǎn)化為其它元素的同位素。在中子活化技術(shù)中,這些得到的結(jié)果將有助于有機(jī)材料的摻雜和改性的研究。第二部分,中子誘發(fā)原子核反應(yīng)的研究。利用TALYS1.4工具包的默認(rèn)參數(shù)研究了~(19)F和~(27)Al的中子誘發(fā)反應(yīng)。中子入射能量范圍是從0.10keV到30.00MeV。計(jì)算的主要反應(yīng)道包括:(n,np),(n,p),(n,α),(n,2n),(n,γ)和(n,tot)。結(jié)果表明,除了因19F是中等質(zhì)量且處于統(tǒng)計(jì)模型有效性過渡帶的原子核,需要特殊詳細(xì)計(jì)算之外,整體來說計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合的很好。根據(jù)n+~(27)Al和n+~(19)F反應(yīng)截面分布的計(jì)算結(jié)果,預(yù)測出了n+~(27)Al~(19)F反應(yīng)截面分布。這些結(jié)果可應(yīng)用于釷基熔鹽反應(yīng)堆和中子活化分析技術(shù)中。第三部分,γ誘發(fā)原子核反應(yīng)的研究。分析了人體中重要元素的γ誘發(fā)反應(yīng)。在放射治療中,使用的γ射線的能量可能大于10.00MeV,它們有可能誘發(fā)穩(wěn)定原子核變?yōu)榉派湫栽雍�。人體內(nèi)一些重要元素的γ誘發(fā)反應(yīng)的探究可分析出核轉(zhuǎn)變的概率。研究的反應(yīng)包括Na,Mg,Cl,Ca,Fe和Zn穩(wěn)定同位素的γ誘發(fā)反應(yīng),反應(yīng)道有(γ,n)和(γ,p)。γ射線的入射能量范圍為從1.00MeV到30.00MeV。研究發(fā)現(xiàn)這些反應(yīng)的截面值很小,最大的截面值不超過100.00mb。通過考慮反應(yīng)道的能量閾值、剩余核的半衰期、元素占人體體重的比例以及對(duì)人體的重要性,建議了治療后一些可被用于追蹤的放射性的核~(22)Na,~(42,43)K,~(41)Ca和~(55)Fe等。此結(jié)果有助于醫(yī)學(xué)診斷和疾病治療。
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O571
【圖文】：

如在系統(tǒng)達(dá)到平衡前粒子出射的過程就屬于該類反應(yīng)的中間范疇。階段是核反應(yīng)的最后階段。這一階段的主要過程為復(fù)合核會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌錾淞．?dāng)出射的粒子與入射粒子相同時(shí)，并且剩余核處于基態(tài)，這個(gè)過程就是彈中間過程經(jīng)歷過復(fù)合核階段的彈性散射叫做共振散射。而在獨(dú)立粒子階段散射叫做形狀彈性散射，也叫勢(shì)散射[14]。應(yīng)主要通過復(fù)合核和直接作用這兩種機(jī)制進(jìn)行。兩種機(jī)制都各有其特點(diǎn)。說，復(fù)合核過程通常比直接作用過程要長。出射粒子的能量和空間分布會(huì)的不同而不同。經(jīng)由復(fù)合核階段的出射粒子的能譜的分布近似于麥克斯韋布一般為各向同性或著具有 90o對(duì)稱性。通過直接過程發(fā)射的粒子具有一量，角分布既不具有各向同性，也不具有 90o對(duì)稱性，往往是前傾或后傾特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)上可用來判斷不同反應(yīng)機(jī)制的類型，以及估計(jì)各種反應(yīng)機(jī)制

利用光學(xué)模型研究中子和γ誘發(fā)中等質(zhì)量原子核的反應(yīng)imbylow 等[31]的計(jì)算結(jié)果要小很多。然而當(dāng) En<20.00 MeVLYS1.4 計(jì)算結(jié)果和12C (n, np)11B 反應(yīng)道的 TALYS1.4 計(jì)算 反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有很多，其中當(dāng) En<27.00 MeV 時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)7.00 MeV <En<40.00 MeV 能量范圍內(nèi)，結(jié)果分為兩組，一部[35]和 Kim 等[36]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，另一部分是 Brill 等[37], Un實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng) En<35.00 MeV 時(shí)，Dimbylow 等[31]的計(jì)算結(jié)果較好，但其值比 TALYS1.4 的計(jì)算結(jié)果要小很多。Kim 等[365.00 MeV 到 64.00 MeV，在 En<50.00 MeV 能量之間，TALY驗(yàn)數(shù)據(jù)大很多但與 Kim 等[36]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)趨勢(shì)相似。Dimby 等[36]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果小很多。

【相似文獻(xiàn)】

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1 李整武;輕原子核的質(zhì)量[J];物理學(xué)報(bào);1957年01期

2 鄭林生;原子核的轉(zhuǎn)變[J];物理通報(bào);1959年08期

3 年;;化學(xué)知識(shí)講座 第十一講 原子核反應(yīng)[J];科學(xué)大眾;1953年12期

4 古麗米拉;對(duì)計(jì)算原子核反應(yīng)能兩種方法的探討[J];新疆石油學(xué)院學(xué)報(bào);2000年03期

5 張義民;原子核衰變與原子核反應(yīng)的統(tǒng)一[J];平頂山學(xué)院學(xué)報(bào);2005年02期

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本文編號(hào)：2725886