200MeV以下p+<'58,60,61,62,64>Ni核反应数据的计算与分析

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大力发展核能是国际上一直关注的问题,作为核能可持续发展的创新技术路线,近年来,诺贝尔奖获得者Carlo Rubbia于1992年提出的加速器驱动洁净核能系统ADS在国际上形成了一个研究热点。加速器技术的不断提高无疑在技术上给ADS的实现提供了保障。发展ADS要求在更高的能区内有更精确的核反应数据。镍元素是重要的结构材料,它在低、中能区的核反应数据对ADS研究具有明显的重要性。因此,作为我国ADS基础研究的核数据子课题的一部分,本文以现有p+<58,60,61,62,64>Ni反应的各种核反应截面、弹性散射角分布、能谱和双微分截面等实验数据为基础,利用描述核反应机制的多种理论模型,计算了质子能量在200MeV能区内p+<58,60,61,62,64>Ni反应的截面、角分布以及n,p,a,d,t,<3>He 6种出射轻粒子的能谱和双微分截面,并对其结果进行了分析研究。计算中所用的主要程序有APMN、ECIS97和MEND。其中APMN为光学模型自动调参程序,通过拟合去弹截面和弹性散射角分布的实验数据,可以得到所需要的入射道光学势参数。本文所采用的是Koning-Delaroche形式的光学势,对<58,60,61,62,64>Ni我们分别得到了三套光参,实验数据较多的<58>Ni和<60>Ni各自一套,因为<61,62,64>Ni的实验数据太少,所以<61,62,64>Ni共用一套光参。ECIS97用来计算分立能级的直接非弹散射截面。MEND足我们做理论计算的核心程序,它的理论框架为光学模型、级联核子发射、基于激子模型的预平衡发射理论、蒸发模型和带宽度涨落修正的Hauser-Feshbach理论。为了能与实验数据符合得更好,在MEND程序中,我们加入了利用Kalbach的半经验公式计算连续能级的直接反应和直接非弹散射截面的功能;并且通过引入单粒子态密度修正参数ccg1(v)、预平衡发射修正因子R(v)和转移反应可调参数K<,b>对核反应理论模型作了一些修正。与ENDF/B6库的结果相比,我们的工作取得了一定的改进,尤其是对于复杂粒子出射,我们的结果要好很多,这说明在MEND程序中采用Zhang jingshang等人改进后的Iwamoto pick-up机制,对复杂粒子预平衡发射的处理要好于国外通用的GNASH等程序。此外,与ENDF/B6库相比,我们增加了出射粒子<>He的计算,并将能区从150MeV上推至200MeV。到目前为止,国际上只有几个大型程序可以做类似的计算,如GNASH,TALYS,EMPIRE,但都还不是很成熟,在中国我们提供了另外一种可与之比较的计算程序MEND。
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