14 MeV中子物理及截面測量

目錄
前言
第1章 (d，t)核反應(yīng) 1
1.1 3H(d，n)4He核反應(yīng)的特點(diǎn) 1
1.2 D-T聚變反應(yīng)：電力生產(chǎn) 4
1.3 伴隨粒子——標(biāo)記中子束 9
參考文獻(xiàn) 13
第2章 中子源 16
2.1 中子源介紹 16
2.1.1 D-T中子源 17
2.1.2 D-D中子源 19
2.2 中子發(fā)生器簡介 20
2.2.1 蘭州大學(xué)強(qiáng)流14 MeV中子發(fā)生器簡介 20
2.2.2 中國工程物理研究院Pd-300型和K-400型中子發(fā)生器簡介 21
2.3 低能中子影響的矯正 23
2.4 14 MeV中子源中子能量的確定 25
參考文獻(xiàn) 27
第3章 常用核反應(yīng)截面理論計算程序及使用 29
3.1 TALYS核反應(yīng)程序 29
3.1.1 TALYS程序介紹 29
3.1.2 TALYS程序的安裝及運(yùn)行 31
3.1.3 TALYS輸入程序和能量程序舉例 33
3.2 EMPIRE核反應(yīng)程序 34
3.2.1 EMPIRE程序介紹 34
3.2.2 EMPIRE程序的安裝及運(yùn)行 36
3.2.3 EMPIRE輸入程序和能量程序舉例 38
3.3 能級密度 39
3.3.1 能級密度簡介 39
3.3.2 有效能級密度 40
3.3.3 能級密度中的集體效應(yīng) 52
3.3.4 微觀能級密度 54
參考文獻(xiàn) 55
第4章 中子引起核反應(yīng)截面的系統(tǒng)學(xué) 110
4.1 中子引起核反應(yīng)截面系統(tǒng)學(xué)研究的意義 110
4.2 實驗數(shù)據(jù)的整理與分析方法 110
4.2.1 實驗數(shù)據(jù)的搜集和整理方法 110
4.2.2 擬合結(jié)果的評價方法 111
4.3 (n，2n)反應(yīng) 112
4.3.1 (n，2n)反應(yīng)截面的系統(tǒng)學(xué)關(guān)系 112
4.3.2 (n，2n)反應(yīng)截面的數(shù)據(jù)整理與分析 112
4.3.3 (n，2n)反應(yīng)截面的系統(tǒng)學(xué)關(guān)系的結(jié)果和討論 118
4.4 (n，p)反應(yīng) 121
4.4.1 (n，p)反應(yīng)截面的系統(tǒng)學(xué)關(guān)系 121
4.4.2 (n，p)反應(yīng)截面的數(shù)據(jù)整理與分析 123
4.4.3 (n，p)反應(yīng)截面系統(tǒng)學(xué)關(guān)系的結(jié)果和討論 132
4.5 (n，a)反應(yīng) 136
4.5.1 (n，a)反應(yīng)截面的系統(tǒng)學(xué)關(guān)系 136
4.5.2 (n，a)反應(yīng)截面的數(shù)據(jù)整理與分析 136
4.5.3 (n，a)反應(yīng)系統(tǒng)學(xué)關(guān)系的結(jié)果和討論 141
4.6 (n，3He)反應(yīng) 144
4.6.1 (n，3He)反應(yīng)截面的系統(tǒng)學(xué)關(guān)系 144
4.6.2 (n，3He)反應(yīng)截面的數(shù)據(jù)整理與分析 144
4.6.3 (n，3He)反應(yīng)系統(tǒng)學(xué)關(guān)系的結(jié)果和討論 145
4.7 (n，t)反應(yīng) 148
4.7.1 (n，t)反應(yīng)截面的系統(tǒng)學(xué)關(guān)系 148
4.7.2 (n，t)反應(yīng)截面的數(shù)據(jù)整理與分析 149
4.7.3 (n，t)反應(yīng)系統(tǒng)學(xué)關(guān)系的結(jié)果和討論 150
參考文獻(xiàn) 152
第5章 14 MeV能區(qū)中子核反應(yīng)截面測量的原理及相關(guān)問題研究 156
5.1 引言 156
5.2 中子引起核反應(yīng)截面測量的意義 157
5.3 中子引起的核反應(yīng) 158
5.3.1 中子引起的核反應(yīng)簡介 158
5.3.2 中子引起輕靶核反應(yīng) 161
5.3.3 彈性散射 165
5.3.4 非彈性散射 166
5.3.5 (n，帶電粒子)核反應(yīng) 169
5.3.6 (n，2n)核反應(yīng) 176
5.3.7 活化分析：(n，x)反應(yīng) 178
5.3.8 14 MeV中子誘發(fā)的裂變 180
5.4 中子引起的核反應(yīng)截面測量方法 180
5.4.1 根據(jù)核反應(yīng)所生成的產(chǎn)物核性質(zhì)來測量反應(yīng)截面的方法——活化法或質(zhì)譜法 180
5.4.2 根據(jù)核反應(yīng)中放出瞬發(fā)輻射來測量反應(yīng)截面的方法——直接測量法 181
5.5 活化截面一般計算公式及相關(guān)修正 182
5.5.1 中子注量率波動因子 183
5.5.2 特征射線在樣品中的自吸收矯正因子 186
5.5.3 樣品幾何矯正因子 187
5.5.4 特征射線級聯(lián)符合矯正因子 187
5.5.5 被測量截面不確定度的確定 191
5.6 核反應(yīng)截面測量中扣除由EC或衰變對所測量反應(yīng)影響的計算公式 194
5.6.1 問題的提出 194
5.6.2 公式的推導(dǎo) 196
5.6.3 討論 200
5.7 反應(yīng)截面測量中生成核相同時反應(yīng)截面的計算 201
5.7.1 存在的問題 201
5.7.2 原理和計算公式 202
5.7.3 結(jié)果及討論 204
5.8 活化截面測量中監(jiān)督反應(yīng)的選取原則 205
5.9 兩能量相近的特征射線解譜或處理方法 208
5.9.1 問題的提出 208
5.9.2 交錯重疊峰的處理方法 210
5.9.3 能譜分析方法 211
5.10 關(guān)鍵位置大樣品中子能量的確定方法 213
5.10.1 問題的背景 213
5.10.2 0°位置的平均中子能量 214
5.10.3 90°位置的平均中子能量 215
5.10.4 任意出射角度β(β≠0°)位置的中子平均能量 216
5.10.5 曲線擬合 216
5.10.6 計算結(jié)果與討論 217
參考文獻(xiàn) 219
第6章 實驗系統(tǒng)及過程 229
6.1 能譜測量系統(tǒng) 229
6.1.1 測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 229
6.1.2 HPGey譜儀系統(tǒng)的能量刻度 231
6.1.3 HPGey譜儀系統(tǒng)的效率刻度 231
6.2 樣品的制備及監(jiān)督反應(yīng)參數(shù) 234
6.2.1 固態(tài)樣品的制備 234
6.2.2 氣態(tài)樣品的制備 235
6.2.3 監(jiān)督反應(yīng)參數(shù) 242
6.3 樣品的照射 242
6.4 樣品的冷卻 243
6.5 生成核活性的測量 244
參考文獻(xiàn) 244
第7章 14 MeV中子引起的核反應(yīng)截面測量 247
7.1 14 MeV中子引起的核反應(yīng)截面測量進(jìn)展 247
7.2 鈧(Sc)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 249
7.3 鎵(Ga)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 258
7.4 鍺(Ge)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 270
7.5 砷(As)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 281
7.6 硒(Se)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 286
7.7 銣(Rb)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 294
7.8 鍶(Sr)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 307
7.9 釔(Y)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 316
7.10 釕(Ru)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 328
7.11 鈀(Pd)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 344
7.12 銀(Ag)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 354
7.13 銦(In)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 362
7.14 銻(Sb)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 375
7.15 鋇(Ba)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 383
7.16 鑭(La)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 395
7.17 鈰(Ce)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 406
7.18 鐠(Pr)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 425
7.19 釹 (nd)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 437
7.20 釤(Sm)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 447
7.21 銪(Eu)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 458
7.22 釓(Gd)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 482
7.23 鋱(Tb)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 490
7.24 鏑(Dy)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 497
7.25 鈥(Ho)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 512
7.26 鉺(Er)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 524
7.27 銩(Tm)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 534
7.28 鐿(Yb)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 541
7.29 镥(Lu)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 553
7.30 鉿(Hf)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 562
7.31 鉭(Ta)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 569
7.32 錸(Re)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 575
7.33 鋨(Os)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 589
7.34 鉑(Pt)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 599
7.35 汞(Hg)同位素反應(yīng)截面測量結(jié)果比對及分析 603
附錄Ⅰ 617
附錄Ⅱ 620