核反应微观数据的理论计算

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。
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。
• 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 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
• 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
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！
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
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。
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。
• 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 。
• 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。
• 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,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。
(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）
直接非弹性散射角分布
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Байду номын сангаас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