不同能量重离子注入农作物的诱变效应

用不同能量、不同注量的MEV级12C离子束辐照玉米和冬小麦干种子,用MEV级16O离子束辐照冬小麦干种子,研究其对M1代幼苗生长的影响和M2代的诱变效应。结果表明,在一定离子通量(注量)下,所用注入能量范围内的离子束对幼苗造成的辐射损伤随辐射能量的增加而增大。用12~16MEV/U的12C离子束辐照玉米和8MEV/U16O离子束辐照小麦,对M1代幼苗造成的辐射损伤比贯穿能量(45MEV/U)下的辐射损伤明显加重。12C离子束可以诱发玉米产生植株矮化、雄性不育、白化苗、多穗型等多种类型变异,多数白化苗能够转绿并正常结实。12C和16O离子束诱发冬小麦产生的早熟和矮杆突变最多,12C辐照冬小麦原冬6产生的早熟突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为80×107/CM2时高达10.7%;矮秆突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为120×107/CM2时高达7.59%。品种间的变异频率也存在差异。

~(157)YB的形状共存和Vi_(13/2)带的结构演变

利用在束γ谱学技术,通过反应144Sm（16O,3n）研究了157Yb的高自旋态,其中16O束流的能量为90MeV.采用门套BGO（AC）HPGe探测器进行了长时间的γ-γ-t符合测量.基于γ-γ符合关系、γ射线的各向异性度和DCO系数的测量结果,首次建立了157Yb的高自旋能级纲图.围绕157Yb的能级纲图着重讨论了此核的形状共存和Vi13/2能带随着角动量增加的结构演变,另外还比较了N=87同中子素链的Vi13/2转动带结构的系统性.

~(16)O(α,γ)~(20)Ne反应的实验研究

讨论了目前16O(α ,γ) 2 0 Ne反应的实验研究工作 ,并对2 0 Na β+—→2 0 N →16O +α的β+ 缓发衰变α能谱的相对强度值同文献进行了比较 ,讨论了低能激发能级、共振强度及其对共振截面的贡献、S因子的理论研究 .

~(130)Ce(EC+β~+)衰变研究及其放射化学分离

利用兰州SFC加速的16O束轰击同位素118Sn ,由熔合蒸发 4n反应产生目标核13 0 Ce。为了消除本底干扰并指定13 0 Ce核 ,采用溶剂萃取法对He - jet带传输系统从靶室传输出来的反应产物进行了离线分离与纯化。将目标核13 0 Ce从大量的靶材料、反应产物及母核中分离出来 ,快速制成薄源后在铅室中进行γ单谱测量及X -γ、γ -γ符合测量。从化学分离后的产物中观察到了半衰期为 2 2 .9min的 10 8条γ射线 ,其中 10 7条是新发现的 ,该活性被指定为13 0 Ce。在此基础上 ,进一步研究这些γ线的级联关系 ,建立了缺中子同位素13 0 Ce较完整的 (EC + β+ )衰变纲图。为118Sn(16O ,4n) 13 0 Ce反应体系建立的放化分离流程的分离时间仅 10min ,化学产额大于70 %。化学分离除去 98%以上的核反应生成的13 0 La ,对其它杂质的去污完全满足13 0 Ce(EC + β+ )衰变研究的要求。

缺中子核素~(129)Ce的(EC/β~+)衰变

利用 10 2MeV16O6+束轰击同位素靶117Sn ,通过熔合蒸发 4n反应产生核素12 9Ce.由氦喷嘴快速带传输系统将反应产物送到低本底区 .通过化学分离来制备待测的Ce样品 ,与此同时用16O束轰击117Sn的两种相邻的同位素靶118Sn和116Sn ,并比较上述 3种反应中的产物来进一步区分元素Ce的不同的同位素 .结果一种半衰期为 4.1min的活性被鉴定为12 9Ce.基于X -γ -t和γ -γ -t符合测量 ,建议了包括 5 1条射线在内的12 9Ce的 (EC/ β+)衰变纲图 .其中 ,12 9Ce基态直接馈送到12 9La基态的份额 ( 2 6± 7) %是用观测到的12 9La衰变的 2 78.6keV的γ射线的生长和衰变曲线估计出来的 .另外还给出了用La Kα X射线和6 8.2keVγ射线开门的γ谱以及典型的衰变γ射线的时间谱

低能~(16)O~+离子微剂量学研究

用圆柱型流气式组织等效正比计数器测定了K 2 0 0kV低能重离子加速器提供的低能16O+离子束流在穿过 4μm厚的PET(C10 H8O4 )薄膜后的微剂量谱和径向剂量分布。测定了穿过不同厚度PET薄膜后的16O+ 束流的单次事件剂量平均比能zID随束流强度的变化曲线。用TIRM 92MonteCarlo程序计算了16O+ 离子在PET材料中的射程 ,与实验结果进行了比较和讨论

High-spin level structure in Mo-94,Mo-95

High-spin level structures of 94,95Mo have been reinvestigated via the 16O(82Se, xnγ)94,95Mo(x = 4, 3) reactions at E(82Se) = 460 MeV. The previously reported level schemes of these two nuclei have been largely modified up to ∼11 MeV in excitation energy due to identifications of some important linking transitions. Shellmodel calculations have been made in the model space of π(p1/2, g9/2, d5/2)4 and ν(d5/2, s1/2, d3/2, g7/2, h11/2)2(3) and compared with the modified level schemes. The structures of the newly assigned high-spin states in 94,95Mo have been discussed.

原子核145Tb和157Yb的高自旋态能级结构研究

本论文分为两部分：1）利用能量为165 Mev的飞束流，通过熔合蒸发反应118Sn（32S，1p4n），用12套BGO（AC）HPGe探测器进行了γ射线的激发函数、X-γ-t和γ-γ-t符合测量。首次建立了由50个能级、81条γ跃迁组成的145Tb的高自旋态能级纲图。基于邻近N＝80同中子素能级结构的系统性，用弱祸合模型对145Tb的低位能级结构进行了解释。145Tb的低位能级可以看成是由一个hll尼价质子与偶偶核芯144Gd的2＋，4＋和3-激发态祸合而成。通过粒子一核芯相互作用计算很好地再现了145Tb的低位激发态。通过比较可知，（πh11/2⑧v-22+，4+）和（πh11/2×3-）多重态的激发能与相应核芯的激发态能量相差不大，这说明价质子与核芯的相互作用比较弱。本工作在多粒子壳模型组态基础上对145Th的更高激发态进行了深入讨论。为了使实验能级的组态指定更为直接方便，采用了参数无关的半经验壳模型计算。其结果清楚地揭示了球形核多准粒子的激发特性。通过与计算结果比较，明确地指定了晕态能级和部分非晕态能级的组态。 2）利用能量为90MeV的16O束流，通过144Sm（16O，3n）反应，用11套BGO（AC）HPGe探测器进行了长时间的γ-γ-t符合测量。基于γ-γ符合关系、γ射线的各向异性度和DCO系数的测量结果，首次建立了157Yb的高自旋能级纲图。确定了157Yb的13／2+同质异能态的激发能为530 keV。此同质异能态已经被前人指定，其激发能却一直未知。观测到了157Yb的vi13/2龙转动带。157Yb能级纲图中的角动量较低部分显示了轻微扁椭与长椭形变之间的共存。随着角动量增加，157Yb的vi13/2带逐渐损失其集体性，其能级结构演变为具有准振动的激发样式，最后被单粒子激发所取代。用TRs模型计算了157Yb的vi13/2转动带随着角动量增加的形状演变。计算结果很好地再现了实验观测。本工作表明，157Yb不但在核素图上连接了基态为球形（N＜87）和有明显长椭球形变（N＞87）的2组同位素，而且同时具有这2组同位素的结构性质。

N=81近球形141Nd和142Pm核高自旋态能级结构

本论文首先介绍了原子核高自旋态研究的一般概况以及其物理解释的基本理论，然后介绍了在束Y谱学及其实验技术。在此基础上分析和讨论了141Nd和142Pm核的高自旋态实验研究。利用能量为75-95 Mevl0F束流，通过反应128Te（19F，5ny)142Pm研究了双奇核142Pm的高自旋态能级结构。实验中进行了丫射线激发函数和Y-Y符合测量。建立了限Pm核高自旋态能级纲图，位于前人建议的一个2毫秒、8-同质异能态之上。由测量的丫射线激发函数和Y一Y符合关系，澄清了一个67微秒同质异能态及其衰变混乱的指定，本论文把67微秒同质异能态及其衰变指定给了142Pm，建议此同质异能态的激发能为2828.5 keV，推断此同质异能态的自旋宇称为13-。在本实验研究的同时，有人利用133Cs（13C，4n）142Pm反应报道了一个建立在2毫秒、8-同质异能态之上的142P亩高自旋态能级纲图；除了相应Y跃迁的多极性有较大差别外，他们报道的瞬Pm高自旋态能级纲图与我们建立在67微秒同质异能态上的基本一致。根据能级结构的系统性，识别了四个两准粒子态，一个为g7/2质子空穴耦合h11／2中子空穴激发，另外三个是h11／2质子藕合h11／2中子空穴多重态成员。根据经验壳模型计算建议了几个新建的关键能级的组态。67微秒同质异能态的组态被建议为一个四空穴态（πg_(7/2)~(-1)d_(5/2)~(-2)vh_(11/2)~(-1)）_(13)-。通过130Te（16O，5nγ）141Nd反应布居了14tNd的高自旋态能级。对反应产生的在束丫射线进行了γ射线单谱和γ-γ符合测量。基于γ-γ符合关系，对原来的141Nd的高自旋态能级纲图做了很大修改，建立了14lNd核高自旋态能级纲图。新观察到了一个由八条γ射线组成的长E2级联跃迁，并指定给了141Nd。基于实验测量的γ跃迁各向异性，建议了141Nd部分能级的自旋值。根据经验壳模型和粒子震动祸合理论，用一个h11／2价中子空穴祸合142Nd核芯晕态激发定性地解释141Nd的能级结构，新发现的长E2级联跃迁很可能涉及两个hu/2质子激发。

~(16)O + ~(28)Si全熔合激发函数研究及ΔE-E探测器系统的研制调试

ΔE-E望远镜探测器是用于重离子校反应测量的一种装置，它可以测量产物的电荷数和能量。在单路ΔE-E的基础上，我们研制了一路ΔE气体探测器和十路E金硅石垒探测器构成的多路ΔE-E望远镜探测系统。电离室窗直径为8cm，阴极到栅极距离为6cm，栅极到阳极距离为2cm，充入50的Ar(90%) + CH_4 (10%)气体，测得对~(241)Am的5.41Mev/α其能量分辩为13%。所用的十块金硅石垒探测器能量为1%左右。此系统可以同时测量22 °范围内的10个角度点，这对角分布测量将十分有利。该探测器系统对~(16)O + ~(12)C反应体的Z分辩约为6%，它可以清楚的分开C到Mg的各种元素。利用上述多路ΔE-E探测系统，我们测量了E_(16O) = 50Mev-90Mev的16_O束流轰击~RC、~(24)Mg、~(28)Si和~(32)S等四个体系校反应产物的角分布、能谱和激发函数。在测量激发函数时，我们选取能量步长为ΔE_(Lab) = 1Mev，以便观察振荡结构在角分布测量时，对于三个能量点，我们测量了5.1 °- 39 °范围内的13个角度点。由于时间限制，本毕业论文仅给出~(16)O + ~(28)Si反应的全熔合激发函数和角分布。并且运用G-M模型和Wiecki公式对全熔合截石进行了理论计算。从激发函曲线看，实验结果的平均趋势与G-M模型的理论结果符合的相当好，同时还发现了该体系全熔合截石随能量有规律的起伏，这种起伏具有公认的振荡结构和某些特征，因此这些起伏极有可能就是振荡结构

~170Ta核高自旋态的实验研究

本论文首先介绍了原子核高自旋态的历史、发展和现状，然后介绍了研究原子核高自旋态的理论方法和实验技术——在束γ谱学。最后给出我们所做的在束γ实验16O+159Tb，分析和讨论了170Ta的高自旋态及其特征。 利用在束γ谱学方法，通过16O+159Tb重离子融合蒸发反应，在束流能量105MeV下，研究了170Ta的高自旋态。观察到170Ta的三个转动带，其中新发现了一个由π1/2-[541]准质子和ν5/2-[523]准中子耦合而成的非扭曲型（nondistorted band）转动带，这是在此稀土区首次发现该种耦合模式，和一个不优先的转动系列，从而大大修正了原170Ta的高自旋能级纲图。在推转壳模型（CSM）的框架内，对170Ta的转动带结构进行了讨论。 通过延迟符合测量法对所观测到的同质异能态进行了寿命测量。测量并确定了169Ta的9/2-[514]带9/2-能级的半衰期为T1/2=28±5ns。169Ta的1/2-[541]带5/2-能级的半衰期为T1/2=17±5ns。

缺中子同位素~(153)Er和~(157)Yb的（EC/β~+）衰变纲图

利用142Nd（16O，5n）153Er和147Sm（16O，6n）157Yb反应并藉助与氦喷嘴快速带传输装置和x(γ) γt-符合测量技术首次建立了153Er和157Yb的（EC/β+）衰变能级纲图。 对153Er的（EC/β+）衰变纲图的分析，得到结果有， 1） 辨认了256.7KeV和634.2KeV的二条低位能级分别为d3/2和d5/2的单质子态。因此，153H0的基态 的形状为球形。在同位素链Ho（Z=67）上，随着中子数的增加，奇质量数Ho核的基态核形状由球形过渡到变形发生在中子数86和88之间。 2） 位于1700.1KeV能级为三粒子态，具有[(πh11/2 νh9/2)1+ νf7/2] ， ， 的结构特征。 经对157Yb的（EC/β+）衰变纲图分析，得到结果有， 1） 发现了建立在157Tm基态上的Kπ= 转动带的带头部分。用可变转动惯量的三轴行变粒子转子模型对157Tm的转动能谱的计算结果表明，157Tm的基态Kπ= 转动带所对应的形变是三轴形变，相应的形变参数为ε2=0.23，ε4=0.01，γ=35°。给出了随着中子数的增加，奇质量数Tm（Z=69）核的基态核形状由球形过渡到非球形发生在中子数86和88之间。 2） 辨认了一条位于激发能为3502KeV的同质异能态，其寿命>40ns。

花溪地区河蚬壳体氧、碳同位素研究

双壳类生物其壳体在生长过程中记录了高分辨率的环境信息（年、季，甚至周），同时双壳类生物具有广泛的地理分布，在海洋和淡水生态系统中均有大量种类的存在并广泛地存在于古地层中，双壳类生物这些特点使其成为古气候古环境研究的理想对象。 现生壳体的就位研究就是对特定环境产物（壳体）的一些环境替代指标（碳、氧同位素、微量元素等）的环境意义的标定。根据“将今论古”观点，这些认识不仅仅是对现生生物壳体本身的认识，其基本原理、基本关系都可以用于过去环境的重建。因此可以说，对于现代生物壳体的相关研究是利用双壳类壳体化石识别和提取古气候环境信息的前提和基础。 然而人们对于双壳类的认识还十分有限，尤其是对现代生物壳体的就位分析研究还不是很多。对壳体碳、氧同位素及各种微量元素的气候环境指示意义还存在很大争议，这严重阻碍了利用古生物壳体进行提取古气候环境信息。我们对现代淡水双壳类生物河蚬（Corbicula fluminea Müller, 1774）进行了相关研究，取得了一些成果，获得了一些有意的结论，为利用古河蚬壳体，乃至其他双壳类壳体化石重建古气候古环境奠定了基础，扫除了一些障碍，它们主要包括： 1 河蚬壳体不同断面上碳、氧同位素的差异及其意义 通过对河蚬壳体不同断面上同位素的研究发现：河蚬壳体碳同位素在同一生长环的不同位置不存在显著的差异，并使得壳体碳同位素变化序列在不同断面上同样不存在显著差异，因此在做碳同位素时间序列研究时可以不考虑不同断面差异的问题，而在取样过程中可以通过延长取样的长度来获得足够量的样品进行碳同位素的测定；河蚬壳体氧同位素在同一生长环不同位置上存在差异，而导致氧同位素变化序列在不同断面上也存在差异，因此在进行壳体就位分析研究时，选取不同断面上氧同位素变化序列对研究结果影响较大，存在壳体断面选择的问题。而在取样过程中取样的长度应控制在一定范围内，避免同一生长环上距离较远位置粉末的混合。 壳体最大生长线的断面不仅方便取样分析和获得详细的信息，更重要的是其同位素记录的主要是水体环境信息，所以选取壳体最大生长线的断面进行壳体就位分析研究是合理的。 2 通过河蚬壳体高分辨率同位素组成与气候、环境参数定量对比研究明确了河蚬壳体碳、氧同位素所指示的气候环境意义 将河蚬壳体氧同位素测定值与理论计算平衡值进行对比研究，发现河蚬壳体与水体在氧同位素上达到平衡，但由于河蚬在冬季停止生长（T＜ 17 ℃ ），壳体对冬季时期水体信息是没有记录的，总的来说河蚬壳体记录了5月—11月左右的水体信息。河蚬壳体与水体在氧同位素上的平衡使得其成为夏季水体信息的良好替代指标。 壳体碳同位素值比预测平衡值偏负。导致壳体碳同位素不平衡的原因主要有动力学分馏作用和新陈代谢作用。动力学分馏发生在CO2的水化和氢氧化过程中，含有12C和16O 的CO2比含有重同位素的CO2活跃，因此在壳体钙化过程中发生氧、碳同位素的同步分馏，可以造成18O 约4‰和13C约10‰ ～ 15‰的亏损，所以动力学分馏使壳体的δ18O和δ13C成一定的正相关关系，并且这种分馏作用主要存在于快速成骨成壳生物中。虽然壳体的碳、氧同位素显示出一定的正相关性，但是由于壳体氧同位素的平衡，表明动力学分馏作用不是壳体碳同位素偏负的主要原因。新陈代谢作用主要是指壳体在形成中利用了呼吸作用产生的富集12C的CO2，其主要影响壳体的碳同位素，对氧同位素的影响很小甚至可以忽略。本研究河蚬壳体碳同位素的偏负及所有壳体碳同位素时间序列均显示出随壳高增大而负向的变化表明新陈代谢作用的影响是壳体与水体之间碳同位素不平衡的主要因素。壳体碳同位素的不平衡现象将导致直接利用其提取水体信息的不准确性。因此能否以及如何将新陈代谢作用对壳体碳同位素的影响排除出去成为壳体碳同位素研究的焦点。 3 河蚬壳体形成中利用新陈代谢产生的二氧化碳比例的室内养殖研究 室内养殖实验发现：随着养殖水体碳同位素的升高，养殖过程中形成的河蚬（样品A和样品B）其壳体碳同位素也随之升高，表明了δ13CDIC对壳体碳同位素的影响。壳体碳同位素值比预测平衡值偏负，这主要是由于壳体在形成过程中新陈代谢作用产生的二氧化碳的参与造成的。根据计算，壳体A在实验中沉淀部分壳体利用新陈代谢碳的比例（M值）为24%～43%，平均值为33%；壳体B为33%～75%，平均值为58%。M值随生物的生长呈下降变化，这与先前的一些研究认为M值随生物的生长呈升高变化并不一致，这说明在实验中河蚬主要是通过增加对DIC的吸收和利用来满足壳体对物质量增加的需求，而造成这种现象的原因可能是由于室内养殖环境变化情况与野外存在显著差异。个体差异以及室内养殖条件与野外情况的区别使得无法将δ13Cmeta对壳体的影响分离出去，因此只有通过对大量野外河蚬个体进行研究才能判断出是否可以以及如何将新陈代谢作用对壳体碳同位素的影响排除。 4 花溪地区河蚬壳体利用新陈代谢产生的二氧化碳比例的研究 生物软体碳同位素（δ13Ctissues）可以用来替代生物新陈代谢作用产生的碳的同位素（δ13Cmeta）组成，因此对河蚬δ13Ctissues进行了相关研究。花溪地区河蚬软体的个体样品与若干壳高接近的混合样品在有机碳同位素（δ13Ctissues）上差别很小，说明壳高大小接近的河蚬个体，软体有机碳同位素之间的差异很小，因此在进行相关研究中不需要对每一个河蚬个体都进行软体碳同位素的测定。不同大小个体之间δ13Ctissues 存在一定的差异，表现出随着壳高的增大，δ13Ctissues 先降低后增高的变化趋势, 可能表明河蚬在生长过程中其食性会发生一定的变化。经过盐酸处理的样品与未处理的样品在δ13Ctissues 上并未显示出显著的差异，这说明样品中无机碳酸盐岩的含量很低，因此对δ13Ctissues 的测定影响很小，因此以后在处理相同样品时可以省去加盐酸这一步骤。河蚬与河蚌在δ13Ctissues 十分接近，而田螺与二者差异显著，这说明同为双壳类的河蚬和河蚌在食性上比较一致，并且与腹足类的田螺存在明显的不同。 河蚬壳体碳同位素组成与壳高显示出显著的负相关关系，这主要是由于生物新陈代谢作用的结果。因此，壳体碳同位素组成与壳高之间负相关关系可以看做是碳同位素生命效应存在的一种指示剂。 花溪地区河蚬壳体利用新陈代谢碳的比例，M值变化范围为19.8% ～26.8%，平均值为22.6 %± 2.5，并且M值与壳高具有显著的正相关性，M = 0.39H + 17.36（n = 18, R2 = 0.74），这与对很多野生壳体的研究结果是一致的。不同物种之间以及同种生物在不同地区之间，M与壳高的回归方程是不同的，但就花溪地区而言，新陈代谢作用对壳体碳同位素组成的影响利用上述回归方程是可以去除的，从而实现利用古河蚬壳体提取古水体信息的目的。因此利用现代壳体建立M与壳高之间的回归方程是利用古壳体化石提取水体信息的前提和基础。 5壳体碳同位素对不同环境条件的记录的室内养殖研究 不同养殖水箱中（不同的饲养环境），河蚬壳体碳同位素组成存在较大差别，这种差别主要是由于喂养的食物在碳同位素组成（控制水体碳同位素）上存在较大差别造成的。虽然壳体碳同位素组成记录的不是水体δ 13CDIC绝对值的变化，但它反映了不同环境中水体信息的差异和变化趋势，因此壳体碳同位素可以用作δ 13CDIC定性的替代指标，另外壳体碳同位素还可以用来区分来源不同的种群或个体，而这对于鉴定生物属种、判断来源和反演古环境都是十分有意义的。 实验中河蚬壳体与无机成因文石相比, 碳同位素组成平均偏负6.16 ‰，证明了生物新陈代谢影响的存在，这一恒定分馏值的出现主要反映了实验中壳体样品数量和大小分布问题，而不能说明河蚬壳体碳同位素是水体δ 13CDIC的定量替代指标。