核反应微观数据的理论计算
原子核的直径范围-概述说明以及解释
原子核的直径范围-概述说明以及解释1.引言1.1 概述原子核是构成原子的重要组成部分之一，对于理解原子结构和核物理学有着重要意义。
它由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
原子核的直径范围是一个非常关键的参数，它决定了原子的大小和稳定性。
在过去的几十年中，科学家们通过不断的实验和观察，对于原子核的直径范围有了一定的了解。
他们发现，原子核的直径范围大约在10^-15米到10^-14米之间。
这个范围虽然很小，但对于原子物理学来说却非常巨大。
原子核的直径范围决定了原子的大小。
当原子核的直径变大时，原子的大小也随之增加。
这是因为原子核中的质子和中子的数量增加了，从而导致了整个原子的大小增加。
同样地，当原子核的直径范围变小时，原子的大小也减小。
原子核的直径范围还与原子的稳定性相关。
一般来说，如果原子核的直径过大或过小，原子会变得不稳定，并容易发生核反应或衰变。
只有当原子核的直径在一定范围内，才能保持稳定。
这是因为原子核中的质子和中子之间存在着一种相互作用力，当原子核的大小适中时，这种相互作用力能够保持平衡，使原子核保持稳定。
总而言之，原子核的直径范围是一个非常重要的参数，它决定了原子的大小和稳定性。
通过对原子核的直径范围的研究，我们可以更好地理解和解释原子结构和核物理学现象，为进一步的研究提供了基础。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章的结构是指文章的整体组织方式和各个部分之间的逻辑关系。
一个好的结构可以使读者更好地理解文章的内容，并帮助作者更清晰地表达自己的思想。
本文的结构如下所述：引言部分主要介绍了本文的背景和目的。
通过引言，读者可以了解到原子核的直径范围是本文的研究重点。
正文部分分为两个小节：原子核的定义和组成以及原子核的直径范围。
2.1 原子核的定义和组成部分将介绍原子核的基本概念和组成结构。
原子核是由质子和中子组成的，其中质子带有正电荷，中子则没有电荷。
这一部分将详细解释原子核的组成和相互作用原理。
光学模型研究质子入射镍的反应截面
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关键词 ： 学模型 ； 光 洁净核能 ； 原子核 反应 ； 理论 计算
中 图分 类号 ： ７ Ｏ５ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ７ ２ ４ ２ １ ）２ ０ ４ —０ １ ０ —３ ６ （０ １０ — ０ ９ ５
加 速 器 驱 动 的 洁 净 核 能 系 统 （ ｃ ｌ ａｏ－ Ａｃｅｅ ｔｒ ｒ
利 用 以上光 学 势参 数分 别对 质子 入 射镍 丰度 不
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Ｇ光学势形式相关次数高 。本工作光学模型势及能
了有关其他刊物 。表 １ 给出了我们 目 前所能得到 用来确定质子光学势参数的实验数据情况 。邻近核 质 子反应 实验数据 相对 于 中子数据 少得多 。
表 ’ 实验 数据 概 况 １
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高中物理第十九章原子核第7、8节核聚变粒子和宇宙解析版新人教版选修3_5
核聚变粒子和宇宙1．核聚变(1)定义：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做聚变。
聚变后比结合能增加，因此反应中会释放能量。
(2)发生条件：轻核聚变必须在温度达到几百万开尔文时，才可以发生，因此又叫热核反应。
聚变一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。
(3)实例：①热核反应主要应用在核武器上，如氢弹；②热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反射堆；③典型的核聚变：一个氘核和一个氚核的聚变，21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV，该反应平均每个核子放出的能量比裂变反应平均每个核子放出的能量大3～4倍。
2．受控热核反应(1)聚变与裂变相比有很多优点：①轻核聚变产能效率高；②地球上聚变燃料的储量丰富；③轻核聚变更为安全、清洁。
(2)实现核聚变的方法：①难点：地球上没有任何容器能够经受几百万开尔文的高温；②方案：科学家设想了两种方案，即磁约束和惯性约束，环流器是目前性能最好的一种磁约束装置。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．我国一些核电站已经开始大规模利用轻核聚变发电。
(×)2．轻核聚变须达到几百万开尔文以上的高温，自然界不存在轻核聚变。
(×)[释疑难·对点练]1．从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应。
例如：21H＋31H→10n＋42He＋17.6 MeV。
2．聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核间距达到核力发生作用的距离10－15 m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能。
要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温。
3．特点(1)在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。
(2)热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去。
4．应用(1)核武器——氢弹。
中国工程物理研究院专业介绍
附：招生专业介绍1、基础数学（070101）本专业是博士、硕士学位授予点。
研究方向及导师：偏微分方程的调和分析方法苗长兴（研究员）谌稳固（研究员）本方向主要是借助于调和分析方法与非线性泛函分析方法（例如：算子插值理论、奇异积分算子理论、函数空间理论、振荡积分估计等）来研究波方程、色散波方程(组)的Cauchy问题及散射性理论、低正则性问题等现代数学的核心领域。
采用的方法与技术是Paley—Littlewood分解理论、Strichartz型时空估计及非线性函数在Besov空间中的估计，特别是Bourgain的Fourier 截断方法、Tao的I-能量方法。
这些问题的研究不仅在数学上有重要的理论意义, 同时对物理的研究和认识亦具有重要的指导作用。
专业课考试科目：初试科目：（1）101思想政治理论（2）201英语一（3）360数学分析（4）801高等代数复试科目：泛函分析与数学物理方程初步2、计算数学（070102）本专业是博士、硕士学位授予点。
研究方向及导师：（1）偏微分方程数值解袁光伟(研究员) 邬吉明(研究员)王双虎(研究员)（2）计算流体力学唐维军(研究员) 何长江(研究员)（3）蒙特卡罗方法及其应用邓力(研究员)（4）数值并行算法谷同祥(研究员)方向1研究：（1）辐射流体力学计算方法，包括流体力学计算格式，结构、非结构网格生成与优化；（2）扩散方程的离散方法;（3）边界元方法及奇异积分计算；（4）微分-差分方程或差分方程理论研究；（5）微分方程的高保真离散方法研究；（6）典型问题的高保真数值模拟研究。
方向2主要进行流体力学方程的数值方法研究，特别是多介质流体力学模型，激波捕捉格式，界面捕捉方法,高分辨率差分格式研究，结构和非结构网格有限体积法和有限元方法研究，数值网格生成与自适应研究等。
方向3主要研究内容有：（1）与时间相关的Boltzmann方程(双曲型)的随机模拟；（2）中子、光子耦合输运问题的求解；（3）输运网格几何构造、输运网格与力学网格的重映。
核物理研究中的计算模拟方法
核物理研究中的计算模拟方法在当今的科学领域，核物理研究占据着至关重要的地位。
它不仅有助于我们更深入地理解物质的本质和宇宙的起源，还在能源、医疗、材料科学等众多领域有着广泛的应用。
而在核物理研究中，计算模拟方法正发挥着越来越重要的作用。
计算模拟方法，简单来说，就是利用计算机程序和数学模型来模拟核物理过程。
这就像是在计算机的虚拟世界中创建一个小小的“核物理实验室”，让科学家们能够在不进行实际实验的情况下，对各种复杂的核物理现象进行研究和分析。
为什么要在核物理研究中使用计算模拟方法呢？首先，核物理实验往往非常复杂和昂贵。
建造大型的核物理实验设施需要耗费巨额资金，而且实验的准备和实施也需要大量的时间和人力。
相比之下，计算模拟方法成本相对较低，并且可以快速地进行多次模拟，从而提高研究效率。
其次，有些核物理过程在现实中很难直接观测和测量。
例如，微观尺度下原子核内部的粒子相互作用，以及极端条件下的核反应等。
通过计算模拟，科学家们可以突破这些限制，深入探究这些难以捉摸的现象。
再者，计算模拟方法还可以帮助科学家们优化实验设计。
在进行实际实验之前，通过模拟可以预测不同实验条件下的结果，从而选择最优的实验方案，提高实验的成功率和数据的质量。
那么，核物理研究中的计算模拟方法具体是如何实现的呢？这其中涉及到多个关键步骤和技术。
首先是建立数学模型。
这就像是为模拟过程搭建一个“框架”。
数学模型要能够准确地描述核物理过程中的各种物理规律和相互作用。
例如，对于原子核的结构和性质，可以使用量子力学模型；对于核反应过程，可以使用反应动力学模型。
接下来是选择合适的数值方法。
就好比是为模拟过程选择“工具”。
常见的数值方法包括有限元法、有限差分法、蒙特卡罗方法等。
这些方法能够将复杂的数学模型转化为计算机可以处理的计算问题。
然后是编写计算机程序。
这是将前面的模型和方法转化为实际可运行的代码。
程序编写需要具备扎实的计算机编程技能，同时要对核物理知识有深入的理解，以确保程序的准确性和可靠性。
高中物理原子与原子核知识点总结
高中物理原子与原子核知识点总结必修三原子、原子核这一章虽然不是重点;但是高考选择题也会涉及到;其实只要记住模型和方程式;就不会在做题上出错;下面的一些总结希望对大家有所帮助.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说;玻尔把量子说引入到核式结构模型之中;建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的;发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程..整个知识体系;可归结为：两模型原子的核式结构模型、波尔原子模型；六子电子、质子、中子、正电子、粒子、光子；四变衰变、人工转变、裂变、聚变；两方程核反应方程、质能方程..4条守恒定律电荷数守恒、质量数守恒、能量守恒、动量守恒贯串全章..1.汤姆生模型枣糕模型汤姆生发现电子;使人们认识到原子有复杂结构..从而打开原子的大门.2.卢瑟福的核式结构模型行星式模型卢瑟福α粒子散射实验装置;现象;从而总结出核式结构学说α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔;实验现象：结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进;但是有少数α粒子发生了较大的偏转.这说明原子的正电荷和质量一定集中在一个很小的核上..卢瑟福由α粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核;叫原子核;原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里;带负电的电子在核外空间运动..由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m..而核式结构又与经典的电磁理论发生矛盾：①原子是否稳定;②其发出的光谱是否连续3.玻尔模型引入量子理论;量子化就是不连续性;整数n叫量子数玻尔补充三条假设⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态称为定态;电子虽然绕核运转;但不会向外辐射能量..本假设是针对原子稳定性提出的⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态;要辐射或吸收一定频率的光子其能量由两定态的能量差决定本假设针对线状谱提出辐射吸收光子的能量为hf＝E初-E末氢原子跃迁的光谱线问题一群氢原子可能辐射的光谱线条数为 ..大量处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式⑶能量和轨道量子化----定态不连续;能量和轨道也不连续;即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应;原子的定态是不连续的;因此电子的可能轨道分布也是不连续的针对原子核式模型提出;是能级假设的补充氢原子的激发态和基态的能量最小与核外电子轨道半径间的关系是:说明氢原子跃迁① 轨道量子化r n=n2r1n＝1;2.3…r1=0.53×10-10m=－13.6eV能量量子化：E1②③氢原子跃迁时应明确：一个氢原子直接跃迁向高能级跃迁;吸收光子一般光子某一频率光子一群氢原子各种可能跃迁向低能级跃迁放出光子可见光子一系列频率光子④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量;要么不吸收光子1光子能量大于电子跃迁到无穷远处电离需要的能量时;该光子可被吸收..即：光子和原于作用而使原子电离2光子能量小于电子跃迁到无穷远处电离需要的能量时;则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收..受跃迁条件限：只适用于光于和原于作用使原于在各定态之间跃迁的情况..⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量实物粒子作用而使原子激发..因此;能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收;从而使氢原子跃迁..E51=13.06 E41=12.75 E31=12.09 E21=10.2；有规律可依E52=2.86 E42=2.55 E32=1.89； E53=0.97 E43=0.66； E54=0.31⑶玻尔理论的局限性..由于引进了量子理论轨道量子化和能量量子化;玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律..但由于它保留了过多的经典物理理论牛顿第二定律、向心力、库仑力等;所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难..氢原子在n能级的动能、势能;总能量的关系是：EP=－2EK;E=EK+EP=－EK..类似于卫星模型由高能级到低能级时;动能增加;势能降低;且势能的降低量是动能增加量的2倍;故总能量负值降低..量子数1.天然放射现象的发现;使人们认识到原子核也有复杂结构..核变化从贝克勒耳发现天然放射现象开始衰变用电磁场研究：2.各种放射线的性质比较三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：四种核反应类型衰变;人工核转变;重核裂变;轻核骤变⑴衰变：α衰变：实质：核内α衰变形成外切同方向旋;β衰变：实质：核内的中子转变成了质子和中子β衰变形成内切相反方向旋;且大圆为α、β粒子径迹..+β衰变：核内γ衰变：原子核处于较高能级;辐射光子后跃迁到低能级..⑵人工转变：发现质子的核反应卢瑟福用α粒子轰击氮核;并预言中子的存在发现中子的核反应查德威克钋产生的α射线轰击铍人工制造放射性同位素正电子的发现约里奥居里和伊丽芙居里夫妇α粒子轰击铝箔⑶重核的裂变：在一定条件下超过临界体积;裂变反应会连续不断地进行下去;这就是链式反应..⑷轻核的聚变：需要几百万度高温;所以又叫热核反应所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒..注意：质量并不守恒..核能计算方法有三：①由△m单位为“kg”计算；②由△E=931.5△m△m 单位为“u”计算；③借助动量守恒和能量守恒计算..2.半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期..对大量原子核的统计规律计算式为： N表示核的个数 ;此式也可以演变成或 ;式中m表示放射性物质的质量;n 表示单位时间内放出的射线粒子数..以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量..半衰期由核内部本身的因素决定;与物理和化学状态无关、同位素等重要概念放射性标志3.放射性同位素的应用⑴利用其射线：α射线电离性强;用于使空气电离;将静电泄出;从而消除有害静电..γ射线贯穿性强;可用于金属探伤;也可用于治疗恶性肿瘤..各种射线均可使DNA发生突变;可用于生物工程;基因工程..⑵作为示踪原子..用于研究农作物化肥需求情况;诊断甲状腺疾病的类型;研究生物大分子结构及其功能..⑶进行考古研究..利用放射性同位素碳14;判定出土木质文物的产生年代..一般都使用人工制造的放射性同位素种类齐全;各种元素都有人工制造的放射性同位..半衰期短;废料容易处理..可制成各种形状;强度容易控制..高考对本章的考查：以α粒子散射实验、原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论;各种核变化和与之相关的核反应方程、核能计算等..在核反应中遵循电荷数守恒和质量数守恒;在微观世界中动量守恒定律同样适用..。
宏观量与微观量的联系
宏观量与微观量的联系一、电流强度的微观解释：推导I=nesv1、已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n ，电子的电荷量为e ，导电电子定向移动的平均速率是v ，请推导出通过半导体横截面积S 的电流I ＝nevS 。
二、霍尔效应：导出霍尔系数R H 的表达式，第2题第（1）问。
2．（10分）1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差。
（1）如图14甲所示，某长方体导体abcda ′b ′c ′d ′的高度为h 、宽度为l ，其中的载流子为自由电子，其电荷量为e ，处在与ab b ′a ′面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B0。
在导体中通有垂直于bcc ′b ′面的电流，若测得通过导体的恒定电流为I ，横 向霍尔电势差为UH ，求此导体中单位体积内自由电子的个数。
（2）对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目n 和载流子所带电荷量q 均为定值，人们将H= 定义为该导体材料的霍尔系数。
利用霍尔系数H 已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图14甲中的ab b ′a ′面）的面积可以在0.1cm2以下，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。
如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。
这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I ，又可以监测出探头所产生的霍尔电势差UH ，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。
①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求；②要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道H 、I 、UH 外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。
中子的输运
当A>10时，上式近似简化为
可见：当质量数大于10时，平均对数损耗是由靶核的质量数A决定的，与中子的能量近乎无关。
2.3 散射过程
3）慢化能力与慢化剂的选择
• 从中子慢化的角度，慢化剂应为轻元素，具有大的平均对数能降ξ； • 同时，慢化剂应具有较大的散射截面Σs； • 小的吸收截面Σa； 通常把乘积ξΣs叫作慢化剂的慢化能力。 ξΣs/Σa，叫作慢化比，它是表明慢化剂优劣的一个重要参数。
二、 中子与介质相互作用的物理过程
2.1 裂变过程
当一个中子与高原子序数的铀或钚等同位素发生碰撞时可能引发裂变反应，使之分裂成质量 相近的两个裂变碎片。由于裂变碎片的中子-质子比偏高而不稳定，通过放出一个到几个中子使其 回到稳定态；或者将一个中子转变为一个质子，同时放出一个β粒子使其达到稳定。在235U的裂变 过程中，每吸收一个中子，平均放出2.5个中子（通常称为 值），同时释放出大约200MeV的裂 变能。 裂变过程释放出的中子分为两种：一种是在极短的时间之内（约10-15s）放出的，通常称为瞬 发中子，占全部裂变中子的99%以上；另一种是缓发中子，它是在瞬发中子停止发射后，伴随裂 变产物的β衰变陆续发射的，要持续几分钟。通常将缓发中子按不同的衰变期、能量、份额分为6 组，其总份额称为β。对235U的裂变，β=0.0075，对239Pu则β要小得多，Am，Cm等锕系核素的β值 更小。
2.2 辐射俘获过程
中子与原子核发生碰撞时，若入射中子动能比靶核的每一核子平均作用能小时，就把入射中 子看作与整个核发生作用。这时核反应分为两个阶段，首先入射中子被靶核吸收形成复合核，处 于激发态的复合核具有的激发能等于被俘获中子的动能加上中子的结合能；接着该复合核以发射 粒子的方式退激发返回到基态。这叫做俘获反应。 低能中子与靶核可能发生如下的俘获反应： 放出γ射线的辐射俘获反应（n，γ）、放出α粒子的（n，α）反应、放出质子的（n，p）反应、 裂变即（n，f）反应。只有少数轻核能与中子发生（n，α）和（n，p）反应，只有较重的裂变核 才能与中子发生（n，f）反应。 因此，对反应堆中低能的中子来说，除了（n，f）之外，与（n，γ）相比，发生（n，α）和 （n，p）的概率要小得多。
高三物理一轮复习学案：第十六章《近代物理》专题四__核能__核的裂变和聚变(人教版)
2012届高三物理一轮复习学案：第十六章《近代物理》专题四 核能 核的裂变和聚变［考点透析］一、本专题考点 核能、质量亏损、爱因斯坦质能方程、重核裂变、轻核聚变、可控热核反应均为Ⅰ类要求。
二、理解和掌握内容１.核能①核力：质子与质子之间、中子与中子之间、中子与质子之间的一种强相互作用．核力发生作用的距离很短，范围约为2×10-15ｍ，所以每个核子几乎只跟它相邻的核子发生相互作用．②核能：由于核子间存在强大的核力，所以要把原子核拆成一个个核子要提供巨大的能量，同样，当由核子结合成原子核时也要释放巨大的能量．核子结合成原子核时释放的能量或原子核分解成核子时吸收的能量称为原子核的结合能，简称核能．③质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损．但需注意：核反应中质量数是守恒的，要区分原子核的质量与质量数．④质能方程：Ｅ＝ｍＣ2 物体的能量与它的质量成正比,当核反应发生质量亏损时要释放能量,上式可写成:ΔＥ＝ΔｍＣ2. （或写成1μ＝931.5ＭeV ）２.重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂为两个(或几个)中等质量的核的反应过程称为重核的裂变．核裂变发生时，往往是伴随释放大量能量的同时放出几个中子，而这些中子又会引起其它重核的裂变，这样就会形成链式反应．例如Ｕ235的一种裂变反应方程为:原子核非常小，如果铀块的体积不够大，中子从铀块中通过时，可能还没碰到铀核时就跑到铀块外面去了．能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积．３.轻核的聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应叫轻核的聚变．例如氢核的一种聚变反应方程为:聚变反应往往会比裂变反应释放更多的核能，但反应条件却很苛刻，一般要在几百万度的高温下进行，所以聚变反应也称为热核反应.正因为如此，和平利用聚变反应释放的核能还处于研究试验阶段．到目前为止，世界上所有的核电站利用的全是裂变反应释放的核能. ［例题精析］例题1 云室处在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，一静止的原子核Ａ在云室中发生一次α衰变而变成一质量为Ｍ的新核，同时辐射出一频率为ν的γ光子．已知α粒子的质量为ｍ，电量为ｑ，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子运动的轨道半径为Ｒ，试求衰变前原子核Ａ的质量．（已知普朗克常数为ｈ，不计光子的动量）解析：本题主要考查综合运用力学规律解决微观粒子问题的能力．考查的知识点有：①带电粒子在磁场中的圆周运动问题；②动量守恒定律的应用；③爱因斯坦质能方程．根据题意，Ａ核在衰变过程中释放的核能表现在两个方面：新核及α粒子的动能；另外同时辐射出一个γ光子，这样就会导致衰变过程中发生质量亏损Δｍ．如果算出了Δｍ，问题也就迎刃而解了，为此我们可先计算α粒子和新核的动能．用v 表示衰变后α粒子的速度，根据题意：nXe Sr n U 10136549038102359210++→+nHe H H 10423121+→+R v m Bqv 2= ⑴ 用αE 表示α粒子的动能，则有：221mv E =α ⑵ 由以上两式可解得： mBqR E 2)(2=α ⑶ 用1v 表示剩余核的速度，用M E 表示新核的动能，在考虑衰变过程中系统的动量守恒时，因γ光子的动量很小可不予考虑，由动量守恒和动能的定义式可知：mv Mv =1 ⑷ 2121Mv E M =⑸ 由⑶ ⑷ ⑸三式可解得：mBqR M m E M 2)(2⋅= ⑹ 用m ∆表示衰变过程中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方程可得： 22222))(()(ch mMc BqR m M c h E E m M ννα++=++=∆ 如果用A M 表示衰变前Ａ核的质量，所以有 2222))((ch mMc BqR m M m M m m M M A ν++++=∆++= 例题２ 太阳现在正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和氢核、氦核等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是+→+He H e 421142核能，这些核能最后转化为辐射能．根据目前关于恒星演化理论，若由于聚变反应使太阳中氢核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星阶段，为了简化，假定目前太阳全部由电子和氢核组成．⑴为了研究太阳的演化进程，需知道目前太阳的质量Ｍ，已知地球半径Ｒ＝6.4×106ｍ，地球质量ｍ＝6.0×1024kg ，日地中心的距离ｒ＝1.5×1011ｍ，地球表面处的重力加速度ｇ＝10ｍ/ｓ2，１年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量．⑵已知质子质量ｍp ＝1.6726×10-27kg ，He 42核的质量ｍα＝6.6458×10-27kg ，电子质量ｍe ＝0.9×10-30kg ，光速ｃ＝３×10８ｍ/ｓ，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能．⑶又已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒钟通过的太阳辐射能ω＝1.35×10８Ｗ/ｍ２，试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命．（估算结果只要求一位有效数字）解析：本题的功能主要考查对物理思想、物理方法的掌握程度，同时也考查了分析能力、运算能力等各方面的素质，涉及到的知识点有：“牛顿运动定律”、“万有引力定律”、“圆周运动”及爱因斯坦“质能方程”等，是一道学科内综合题．⑴估算太阳的质量Ｍ设Ｔ为地球绕太阳运动的周期，则有万有引力定律和牛顿运动定律可知：r T m r Mm G 22)2(π= 地球表面处的重力加速度 2R m Gg = 由以上两式联立解得： gR r T m M 232)2(π= 将题中给出数据代入上式得：Ｍ＝２×1030Kg⑵根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为：ΔＥ＝(4ｍP ＋２ｍe －ｍα)c2 代入数值解得：ΔＥ＝4.2×10-12Ｊ⑶据题中给出的假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核反 应的次数为：%104⨯=pm M N 因此太阳在转入红巨星阶段之前总共能辐射出的能量为: Ｅ＝ＮΔＥ设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外辐射的总能量为:Ｅ0＝4πr 2ω 所以，太阳继续保持在主序星的时间为：0E E t = 由以上各式解得： ()ωπα2244241.0r m c m m m M t p e p ⨯-+=将题中所给数据代入，并以年为单位，可得ｔ＝１×1010年＝100亿年．例题３ 原来静止的质量为m 0的原子核Ａ，放出一个α粒子后转变成质量为m 1的原子核Ｂ，该原子核在运动方向上又放出α粒子，而衰变成静止的另一原子核Ｃ．已知α粒子的质量为m α，且假设在全部核反应过程中，没有辐射γ射线，求两个α粒子的动能及最后新核的质量ｍ2．解析：本题的考点主要表现在两个方面，动量守恒定律在微观粒子中的应用；爱因斯坦质能方程．因为原子核Ａ原来处于静止状态，且发生两次α衰变后新核仍处于静止，因此根据动量守恒定律可判断出，先后发生衰变的两个α粒子应具有大小相同、方向相反的动量，因而具有相等的动能．所以只需计算第一个α粒子的动能即可．⑴设发生第一次α衰变后α粒子的速度为v ，Ｂ核的反冲速度为1v ，根据动量守恒有： 11v m v m =α用αE 表示α粒子的动能，用1E 表示Ｂ核的动能，则有： 221mv E =α 211121v m E = 根据题意及爱因斯坦质能方程可得：2101)(c m m m E E αα--=+由以上各式可解得： 12101)(m m c m m m m E +--=ααα ⑵设两次衰变质量总亏损为Δｍ，则根据质能方程有： αE mc 22=∆ 所以： ααααm m m m m m m m m m m m 2)(221101002-+---=-∆-= 思考与拓宽：上题中先后两次α衰变过程中质量亏损相同吗？如果不相同，哪次衰变质量亏损更多一些？［能力提升］Ⅰ知识与技能１．关于原子核能及其变化，下列说法中正确的是（ ）Ａ．核能是原子的核外电子从高能级态向低能级态跃迁时放出的能量Ｂ．使原子核分解为单个核子时一定从外界吸收能量，核子的总质量将增加 Ｃ．使原子核分解为单个核子时一定向外释放核能，核子的总质量将减少Ｄ．以上说法均不对２．关于原子核能及其应用，下列说法中错误的是（ ）Ａ．原子弹是利用聚变反应制造的核武器Ｂ．氢弹是利用热核反应制造的一种核武器Ｃ．实现铀235的链式反应必须使其达到足够的纯度和临界体积Ｄ．太阳内部的进行的核反应是核聚变反应3.我国已经建成的秦川和大亚湾两座核电站利用的是（ ）Ａ．放射性元素衰变放出的能量 Ｂ．人工放射性同位素衰变放出的能量 Ｃ．重核裂变放出的核能 Ｄ．轻核的聚变放出的核能４．关于原子核及核反应，以下说法中正确的是：（ ）Ａ．在原子核中，任意两个核子之间都有核力的作用Ｂ．核聚变时核力表现为引力，核裂变时核力表现为斥力Ｃ．由于核力的作用，使得核子在组成原子核时一定释放能量Ｄ．所有的核变化，都将向外释放核能５．关于重核的裂变和氢核的聚变，下面说法正确的是（ ）Ａ．裂变和聚变过程都有质量亏损，因而都能释放大量核能Ｂ．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加Ｃ．裂变和聚变都需要在极高的温度下进行Ｄ．裂变释放大量核能，聚变需从外界吸收能量６．下面的四个核反应方程中，都有中子释放出来，其中查德威克研究中子的核反应方程是：（ ）Ａ．n P He Al 103015422713+→+ Ｂ．n C He Be 101264294+→+Ｃ．n He H H 10423121+→+ Ｄ．n B He Li 101054273+→+７．一个锂核Li 73受到一个质子的轰击，变成两个α粒子，这一过程的和反应方程式是-______________________，已知一个氢原子的质量是1.6736×10-27Kg ，一个锂原子的质量是11.6505×10-27Kg ，一个氦原子的质量是 6.6466×10-27Kg, 则上述核反应释放的能量为_____________Ｊ（最后结果取两位有效数字）．Ⅱ能力与素质８．静止的镭Ra22686发生α衰变，释放出的α粒子的动能为Ｅ0，假定衰变时能量全部以动能形式释放出去，则衰变过程中总的质量亏损是（ ）Ａ．20c E Ｂ．202c E Ｃ．202224c E Ｄ．20222226cE 9．1956年李政道和扬振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用Co 6027放射源进行了实验验证．次年李、杨二人为此获得诺贝尔物理奖，Co 6027的衰变方程是：e Az e Ni Co ν++→-016027 其中e ν是反中微子，它的电荷数为零，静止质量可认为是零．⑴Co 6027的核外电子数为_____，上述衰变方程中，衰变产物Ni Az 的质量数A 等于______，核电荷数Z 是________．⑵在衰变前Co 6027核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物NiA z 和e 01-的运动径迹不在一条直线上．如果认为衰变产物只有Ni A z 和e 01- ，那么衰变过程将违背_______守恒定律．10．同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面的温度变化趋势”的问题中，有下列结论：①太阳内部进行着剧烈的热核反应，辐射大量光子，根据2mc E ∆=∆可知太阳质量Ｍ在不断减少②根据2r GMm F =和r mv F 2=可知日、地之间距离ｒ将不断增大，地球环绕速度将减小，环绕周期将增大③根据2rGMm F =和r mv F 2=可知日、地之间距离ｒ将不断减小，地球环绕速度将增大，环绕周期将减小④由于太阳质量Ｍ不断减小，辐射光子的功率将不断减小，辐射到地球表面的热功率也将减小，地球表面的温度将逐渐降低上述结论中正确的是：Ａ．只有① Ｂ．只有 ③ Ｃ．只有①②④ Ｄ．只有③④11．某沿海核电站原子反应堆的功率为104ＫＷ，１ｈ消耗核燃料为8.75ｇ，已知每个铀235裂变时释放出的核能为2×108e Ｖ，煤的燃烧热为3.3×107Ｊ／K ｇ．计算核燃料中铀235所占的百分比，并分析1ｇ铀235全部裂变时释放的能量约等于多少千克煤燃烧所释放的热能．（阿伏伽德罗常数Ｎ0＝6.02×1023个/摩尔）专题四 1．B 2．A 3．C 4．C 5．A 6．B 7 He H Li 4211732→+ 2.8 ×10-12 8．D9．⑴ 27 60 28 ⑵动量 10．C11．［提示］⑴百分比ｎ＝(0.44/8.75)×100％＝５％ ⑵2.5×103K ｇ。
我国核数据研究现状与发展
我国核数据研究现状与发展葛智刚; 陈永静【期刊名称】《《原子能科学技术》》【年(卷),期】2019(053)010【总页数】5页(P1742-1746)【关键词】核数据; 测量; 评价; 建库【作者】葛智刚; 陈永静【作者单位】中国原子能科学研究院核数据重点实验室北京102413【正文语种】中文【中图分类】O571核数据广义上是描述原子核基本性质、核衰变以及原子核与其他粒子发生反应过程等方面信息的总称。
这些核数据是核能开发、核技术应用以及核基础研究相关的重要基础参数。
核数据应用领域涵盖了核能源、核医学、核不扩散、军备控制、核安全等几乎所有重要核科学与核技术领域。
因此，核数据是连接核物理基础研究与核工程及核技术应用的重要桥梁，其准确性和可靠性直接关系到核工程产品及核技术应用的质量。
目前应用中最重要、最广泛的是中子诱发原子核发生反应的数据，简称中子核数据，而关注的中子入射能量一般在20 MeV以下。
近年来由于新型核能研究、聚变反应研究以及核技术应用的不断拓展，入射粒子的种类及能区也在不断地扩展。
本文回顾我国核数据研究的发展历程，总结国内外核数据发展现状以及新形势下国民经济发展与核科学研究对核数据的新需求，并探讨我国核数据研究的未来发展。
1 我国核数据研究的发展历程国际核数据研究始于20世纪40年代，我国核数据研究起步相对较晚。
从20世纪50年代末开始，根据我国原子能事业的发展需求，我国开展了部分裂变反应和轻核反应截面的调研和实验测量研究，有力支持了我国原子能工业的初期发展。
其后，我国核数据研究一直紧紧围绕国民经济建设与基础科学研究发展的需要进行。
特别是1975年中国核数据中心成立后，在朱光亚先生提出的“小规模、高水平、有特点”方针的指导下，通过全国核数据工作协作网各成员单位的共同努力，先后完成了多期国家核数据研究任务，取得了许多重要成果，初步形成了由实验测量、理论计算和评价建库等构成的核数据研究能力。
反应堆物理分析
������������
(因为微观截面是中子与一个靶核发生反应概率的一种度量，
而不是概率本身)
代入数据得������������2������ = 0.571 碰撞次数：ln(1000⁄1) ≃ 12.1 次
������������2������
第三章：
在某球形裸堆（R=0.5m）内中子通量密度分布为
−
5×1017Sin(6.2������) ������2
泄漏率−������������2������(������) = ������′(������) + ������''(������) = 1.26 × 1019 ������−2
������
总泄漏中子数∫4πR −������������2������(������) ������������ = 7.9 × 1019
反应堆堆芯中子通量密度分布更加平坦，所以有更高的平均输出功率；
33. 良好的反射层材料：������2������ ������2������ Be以及石墨；
34.
功率峰因子：������������
=
������max
1 ������
∫������
������(������)
������������
5) 中子通量密度不随时间变化；
29.
单能中子扩散方程：1 ������������(������,������)
������ ������������
=
������(������, ������)
+
������������2������(������, ������)
−
������������������(������, ������)
核反应堆物理分析
23592U + 01n → [23692U]* → 23692U +γ
a
16
1.2 中子截面和核反应率
1.2.1 微观截面
ΔI=-σINΔx 式中σ为比例常数，称为微观截面，它与靶核的性质和 中子的能量有关，
I I/I
INx Nx
ΔI/I为中子束中与靶核发生作用的中子所占的比例； NΔx是对应单位面积上的靶核数。
核
第一个激发态/MeV
第二个激发态/MeV
12C 16O 23Na 27Al 56Fe 238U
4.43 6.06 0.45 0.84 0.84 0.045
a
7.65 6.14 2.0 1.01 2.1 0.145
12
弹性散射：弹性散射在中子的所有能量范围内都能发生。 它可分为共振弹性散射和势散射。前者经过 复合核的形成过程，后者不经过复合核的形 成过程。
按引起裂变反应的中子能量不同：热中子反应堆和快中子 反应堆。
a
4
1.1 中子与原子核的相互作用
1.1.1 中子 中子是组成原子核的核子之一,中子不带电,它与原子
核不存在库仑相互作用,它亦不能产生初级电离。自由中 子的不稳定，可通过β衰变转变成质子,半衰期为10.3分 钟。在热中子反应堆中瞬发中子的寿命约为10-3 ～10-4 秒,比自由中子的半衰期短很多,因此在反应堆分析中可 以不考虑自由中子的寿命。
x Nixi
i
对于化合物，分子量为M, 密度为ρ，每个化合物分子中含
第i种元素的原子数目为υi则化合物中第i种元素的核子 密度为：
Ni
i
N0
M
a
微观截面的物理意义
微观截面的物理意义微观截面是物理学中一个重要的概念，它是指在原子核和粒子束之间相互作用时所产生的反应截面，可以用来描述反应的概率。
微观截面的物理意义非常重要，下面将从几个方面进行阐述。
第一步，了解微观截面的基本概念。
微观截面是指在某一反应过程中，某一种粒子与物质中某一种粒子的相互作用引起的反应截面。
通常用符号σ表示，单位为barns（1barn=10^-28m^2）。
微观截面越大，意味着反应越容易发生。
第二步，探讨微观截面在核反应中的应用。
微观截面在核反应中具有非常重要的应用。
如同位素的放射性衰变中，就是利用原子核射线与物质粒子碰撞的概率来描述衰变速率；在核反应堆中，核物质与中子的相互作用的反应截面大小，将决定核反应堆内裂变反应的强弱。
第三步，探讨微观截面在物理分析中的应用。
除了在核反应中的应用，微观截面在其他物理分析中也具有重要的应用。
例如，在材料学中，研究材料的辐照加工，需要了解入射粒子与材料中原子的相互作用。
而这种相互作用的过程，则可以利用微观截面来描述。
第四步，了解微观截面与物理实验的关系。
微观截面是描述物理反应概率的参数，它需要通过实验数据进行求解。
我们可以通过在一定能量和角度范围内测量反应产物，从而得到微观截面的值。
因此，微观截面的提出与实验技术的发展之间有着密不可分的关系。
总而言之，微观截面的物理意义非常重要，不仅在核反应中有广泛的应用，还可以应用于其他物理领域的分析研究。
而对微观截面的研究，则离不开物理实验以及实验技术的发展。
《核子平均质量》课件
理论计算则是利用原子核理论 模型，对原子核的结构和性质 进行计算，得出核子平均质量
的预测值。
02 核子平均质量的影响因素
原子核的结构
原子核的结构对核子平均质量有显著影响。原子核由质子和中子组成，其结构决定了核子间的相互作用和结合能，进而影响 核子的平均质量。
原子核的稳定性也与核子平均质量有关。较稳定的原子核具有较低的核子平均质量，因为它们具有更强的核力相互作用，能 够更有效地平衡质子和中子的质量差异。
核子平均质量与其他物理量的关系研究
核子质量与中子星结构
核子平均质量对中子星的结构和演化具有重要影响，通过研究核子平均质量与其他物理量的关系，有助于深入了解中 子星等天体的性质。
核子质量与原子核稳定性
原子核的稳定性与核子平均质量密切相关，研究核子平均质量与其他物理量的关系有助于理解原子核的稳定性和演化 规律。
核子平均质量的意义
核子平均质量对于理解原子核的结构 和演化规律具有重要意义。
通过比较不同原子核的核子平均质量 ，可以揭示原子核的稳定性规律、放 射性衰变规律等。
核子平均质量的计算方法
核子平均质量的计算方法主要 包括实验测量和理论计算两种
途径。
实验测量是通过测量原子核 的质量、质荷比等参数，利 用质能关系式计算出核子平
核子平均质量的规律，为核能的利用提供更准确的理论依据。
03
发展更精确的理论模型
为了更准确地计算核子平均质量，需要发展更精确的理论模型，提高计
算结果的精度和可靠性。
对未来核能利用的影响和意义
提高核能利用效率
通过深入研究核子平均质量，可以更好地理解核反应的机制和能量释放规律，为提高核能 利用效率提供理论支持和实践指导。
核内质子数计算公式
核内质子数计算公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：核内质子数计算公式是在核物理学领域中用来描述原子核内部质子数量的公式。
在原子核的结构中，质子是构成核内的基本粒子之一，其数量和排列方式决定了原子核的化学性质和物理性质。
了解和计算核内的质子数量对于研究原子核的性质和动力学具有重要意义。
核内质子数计算公式是根据原子序数Z来确定核内质子数量的公式。
原子序数Z表示一个原子核中的质子数量，每一个元素都有一个固定的原子序数，决定了其在元素周期表中的位置。
公式的表达式为：质子数= 原子序数x 原子核结构常数原子核结构常数是一个经验常数，具体数值取决于核的结构和组成。
在不同的核内结构下，原子核结构常数可能有所不同。
在使用核内质子数计算公式时，需要首先确定一个元素的原子序数，然后根据公式计算出该元素核内的质子数。
对于氢元素，其原子序数为1，因此氢的原子核质子数为1。
而对于铅元素，其原子序数为82，因此铅的原子核质子数为82。
核内质子数计算公式的应用范围非常广泛，不仅可用于计算单个元素的质子数，还可以用于确定一些复杂核结构的质子数，以及核反应中的质子数量变化等。
通过这个公式，研究者们可以更好地了解原子核内部的结构和性质，为核物理学和核工程领域的研究提供重要参考。
值得注意的是，核内质子数计算公式是一个理论模型，仅适用于简单核结构下的质子数计算。
在实际应用中，由于核内结构的复杂性和核反应的不确定性，计算出的质子数可能存在一定的误差。
在进行相关研究和实验时，研究者们需要结合实际情况进行综合分析和验证，以确保计算结果的准确性和可靠性。
核内质子数计算公式对于研究原子核的结构和性质具有重要意义，是核物理学领域中的重要工具之一。
通过这个公式，科学家们可以更好地理解原子核内部的组成和行为，为核物理学的发展和应用提供重要支持。
希望未来在这一领域的研究中，我们能够进一步深化对核内质子数计算公式的理解，推动核物理学领域的发展和进步。
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致 谢
• 谢谢各位老师，同时非常感谢我的导师， 论文从选题到完成，让导师费了不少的心 血，张老师不仅在学业上给我以精心的指 导，同时还在思想、生活，各个方面给我 教导和无微不至的关怀。非常感谢李老师 的到来，感谢姚老师，贺老师，张老师三 年的帮助，感谢我的师弟还有我的同学， 感谢大家一直以来对我的帮助！
(1)直接非弹性散射截面的计算
1>直接非弹性散射角分布
注：（一个能级多个入射能量）
直接非弹பைடு நூலகம்散射角分布
注：（一个能级多个入射能量）
直接非弹性散射角分布
注：（一个能级多个入射能量 能级2.2111MeV）
直接非弹性散射角分布
注：（一个能级多个入射能量能级为3.0042MeV）
2>直接非弹性散射角分布
• 随着入射能量的逐渐增大，曲线的倾斜度 加大，说明核反应截面的变化率在增大， 单位角度核反应截面变化快，核反应更剧 烈，耗时少，即随着质子入射能量的逐渐 增大，核反应时间短，反应不能很充分的 进行，就已经有粒子发射出来，由于入射 能量的逐渐增大，大部分出射角度集中于 小角散射。对于质子入射能量小的情况， 它的反应较缓慢些，反应时间多，反应更 充分些，这时具有一定的大角散射，但这 只是少数。
rr 1.17
V SO 6.2
rV rS 1.32
W S min 0,11.8 0.25E 12( N Z )/ A
aV aS 0.51 0.7( N Z )/ A
W V min 0,0.22E 2.7
aR,SO aI ,SO 0.75
本文的主要工作有：
• 1.对光学模型势随靶核变化情况，揭示核反应机制 以及有关核力的有关性质。 • 2.对质子入射一系列核素的去弹截面进行理论计算 并与实验数据相比较，得到对于这一具体核来说， 利用普适光参得到的结果与实验数据符合不好。 • 3.调出该反应最佳光学势参数，得到去弹性散射截 面和弹性散射角分布，并与实验数据进行了比较。 • 4.对直接非弹的计算，以及主要有六种出射粒子的 能谱、双微分截面，剩余核产生截面。
注：（一个能量多个入射能级，入射能量17.5MeV）
直接非弹性散射角分布
注：（一个能量多个入射能级，入射能量61.7MeV）
(2)出射粒子能谱
(3)出射粒子双微分截面
(4)剩余核产生截面
结 论
• 通过调出的这组参数，我们计算了以上的 内容，总体来说，还是能够很好的符合实 验数据，但对于出射粒子能谱符合不是很 好。因为属于轻核反应范畴，理论模型与 理论不是很成熟和完善，统计理论不能很 好的适用 ，这有待于我们在以后的工作中 对轻核的进一步研究
2>光学模型实部势与半径的关系：
虚部与半径r的关系：
结论：Woods-Saxon与入能E关系
• 同种靶核，相同入射粒子，当入射粒子能量增大 时，光学势实部随着入射能量的增减小，势阱在 变浅，散射减弱，因为形状因子是能量和质量数 的函数。对于低能入射，极值出现在库仑球表面。 对于虚部随着能量的增大，初势在增大，在随r的 变化中不再出现极大值，初势本身就是极大值。 这表明随着入射粒子能量的增大吸收由核表面深 入到核内部,散射截面和吸收截面都在增大，吸收 截面增大更突出，核反应发生的更剧烈些。
• 1 光学模型势随靶核变化
1>光学模型实部势与半径的关系：
虚部与半径r的关系
结论：Woods-Saxon势与半径r关系
• 在入射能量为40MeV时，光学势实部随中 子数增加而明显变大，散射加强。光学势 虚部体吸收基本相同，在核边缘出现很强 的面吸收，出现极值。随中子数的增加核 边缘半径也在变大，且势阱变深，吸收将 更强。同时研究表明入射能在40MeV左右 或入射能量更低时，吸收主要发生在核表 面，这是因为那里核子密度较稀，能量交 换受泡利原理限制 。
• 4.利用DPPM程序，进行直接非弹性散射截面的 计算；得到了各个激发态的能级，然后就其计算 结果作为MEND.FOR程序的输入数据，计算质 子入射能量在300MeV能区以内的全套微观数据， t 3He 主要有 , , n, p , ,d 六种出射粒子的能谱、双微 分截面，以及剩余核产生截面。
rR,SO rI ,SO 1.01
ar 0.75
W SO 0
光参-APMN
质入靶核反应截面理与实比较
结论:
• 说明Becchetti和Greenlees给出的普适光学 势在靶核质量数，质子入射能量40MeV是 可以较好的符合大部分靶核质子入射核反 应。但是，总体来说，对应于具体的一个 核，理论计算值与实验值符合的都不理想。 尤其对于质子与轻核的反应，用此光学势 进行的理论计算已没有意义。因此，下面 的工作我们就质子与反应进行最佳光学势 参数的计算。
p 27Al 核反应微观数据的理论计算
颉琼 导师：张正军
国家973项目核数据计算子项目中的一项
• 核能 :高效洁净,广阔 .核能的开发和利用离不开 实验，理论 ,由于受到实验条件以及其他各个方 面的限制数据理论计算, 27Al 加速器结构材料 核 ,丰度 ,在核科学和工程中具有重要的应用。为 了开发和挖掘轻核的一些性质和利用价值，我们 需要 p 27Al 核反应微观数值的理论计算，这对于 进一步探索轻核有着举足轻重的作用。
3>光学模型实部势与半径的关系：
光学势虚部与半径r的关系
结论：光学模型实部势与半径关系:
• 相同入射粒子及入射能量，光学势实部随Z和A的 增大, 势阱在变深，散射截面增大。光学势虚部出 现极值对应的r也在增大，因为是不同的靶核，形 成的库仑球随着质量数的增大而变大，极值又是 出现在库仑球表面，所以出现极值时对应的半径 在变大，随着Z的增大，初势增大,即势阱变深， 相对而言，吸收截面增大，散射截面增大，散射 更强。由于是相同入射能量，所以势阱深度的变 化就是由靶核电荷数不同引起的，即形状因子是 入射能量和质量数的函数，对势阱深度有很大的 影响。
• 3利用自动调参程序APMN.FOR，计算出核 反应的最佳光学势参数，在此基础上，得 到了该反应的去弹性散射截面和弹性散射 角分布，并与实验数据进行了比较。
• 在刚开始入射能量比较小的时候，随着质 子入射能量的增大，反应截面在逐渐增大， 靶核和质子有充分的作用，当入射能量增 大到某一值时，核反应截面达到最大，随 着入射能量的继续增大，质子与靶核作用 程度逐渐降低，核反应截面会逐渐减小， 此时反应将会有其他的反应道打开，通过 我们对其它轻元素的实验数据的搜集及画 图处理，发现随着入射能量的继续增大， 可能由于又有其它的反应道打开，并使该 反应道发生充分的反应，此时反应截面会 逐渐的增大。
• 2 利用普适的光学模型势参数，对质子入射一系列 核素的去弹截面进行了理论计算并与实验数据相比 较，得到对于这一具体核来说，利用普适光参得到 27 Al p 的结果与实验数据符合不好，因此，我们就 反应进行最佳光学势寻参及计算。
B-G A 40 E 50 质子普适光学势形式下：
V 54.00.32E 0.4(Z / A1/3) 24(N Z )/ A