使用HI-13加速器进行keV共振能区中子全截面测量的方法研究

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没有哪一种粒子能够象中子一样同时在基础物理和应用领域引起了人们的极大兴趣。中子与质子一起构成了原子核;中子常被用作基础核物理研究中的探针,它与核的相互作用揭示了许多核结构的特性。中子散射和衍射技术被广泛应用于凝聚态物理、生物物理、材料测试等方面;当然,中子反应也是核能利用和核弹研制中关键部分。1935年于实验上发现了低能中子反应的共振现象,该现象促进了复合核模型的诞生与完善,对揭示核反应机制起到了关键作用。通常利用共振参数来描述共振反应的特性。由于共振参数存在不受测量条件、温度等因素的影响,方便进行外推等优点,它在基础核物理、核天体物理与核工程方面应用都非常广。从上个世纪发现共振反应以来,积累了一批共振参数,但就核天体物理与核工程的需求而言,仍然非常不足。通常共振能区的全截面和共振参数的测量使用的都是利用电子直线加速器通过轫致辐射产生的白光中子源,由于散裂中子源比轫致辐射中子源有强度大、能区广等特点,越来越受到重视。但无论轫致辐射源还是散裂中子源,我国目前都缺乏。在原子能院的平台建设中有一台强流质子加速器,如果该加速器能够建成,则可用它产生散裂中子源,在共振能区的实验即可进行。本文较详细介绍了共振反应与共振参数意义、一般测量方法与拟合计算的程序SAMMY,介绍了如何利用HI-13串列加速器产生keV共振能区的中子源,并利用此源进行了Al及Be的全截面测量。通过在HI-13上的实验,积累了在共振能区的实验测量方法与经验,从而为进一步的核数据测量任务打下了基础。
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