丰中子新核素238Th的合成、鉴别和230Ac b 延发裂变的观测

新核素的合成及衰变性质的研究一直是核物理科学的前沿领域，它对于人类拓广对原子核运动规律的认识有着十分重要的意义。本文首先概述了新核素合成的意义、方法，并简要阐述了一种奇异的衰变方式—β~-延发裂变，为实验部分的论述提供理论基础。在实验部分，本文阐述了用放射化学方法研究了钍、钡、镭等复杂反应产物的化学分离。通过在Th的分离中引用PMBP萃取和反萃体系，并采用氧化还原体系有效地去除了绝大多数杂质元素，特别是非常好的去除了碘和溴离子的沾污，较好地完成了Th与其它反应产物的分离。对Ba、Ra的分离主要采用快速的阳离子交换流程，达到了满意的分离效果。对用中能~(18)O离子束照射铀、钍的反应产物进行分离，对分离出的钍、钡、镭样品进行了γ（X）单谱和时间序列谱测量。并对记录下来的样品的谱图进行了分析。使用上述方法，我们在兰州重离子加速器（HIRFL）上用~(18)O离子照射重铀酸铵靶，通过多核子转移反应，首次合成并鉴别了新核素不相识~(238)Th。 同时通过不同的反应道产生~(237)Th，并对~(237)Th的半衰期进行了测定；在HIRFL上用~(18)O离子照射氧化钍靶对~(230)Ra的子体~(230)Ac的β~-延发裂变现象进行了观测，在被Ra样品爆光的云母径迹探测器上观察到了两个裂变径迹，从ThO_2靶中用三次BaCl_2沉淀法分离出钡、使用γ谱学这技术测定了十多个Ba的放射性同位素的截面。

230Ac的 b 延发裂变的观测及新核素合成

第一部分：β延发裂变（βDF）是一种稀有的核衰变模式,它在天体物理学和研究中具有重要价值;为研究远离β稳定线核素提供了可能性,是研究新核素合成的新台阶.第二部分：采用放射化学分离法从中能<'18>O离子辐照过的天然铀靶以及钍靶中分离出放射性Ba同位素,用高分辨的HPGe探测器测量Ba部分的γ射线谱,对测得的时间累计谱进行分析,用常规的计算产额生成截面的方法得到了Ba同位素的生成截面,并对其中的一些截面数据进行了讨论.第三部分：在中子发生器上用14-15MeV的中子轰击天然白金箔,通过<'198>Pt(n,2p）反应产生<'197>Os.使用两台HPGe探测器做γ（X）单谱和X-γ-t符合测量.对测得的数据进行了分析,结果显示我们合成并鉴定了新丰中子同位素<'197>Os,确定它的半衰期为2.8±0.5min.第四部分：用<'133>Ba作示踪剂对Ba在不锈钢片上的分子镀进行了研究.对在异丙醇溶液中的影响Ba分子镀的因素：电镀时间和电流密度等做了条件实验.在电流密度为4.0～6.0mA/cm<'2>,沉积时间30min的实验条件下,可在不锈钢片上获得厚度为0.5～1.0mg/cm<'2>的Ba镀层,也确定了Ba的电镀效率.

稀有事件搜索

简单介绍了远离核奇异性质研究的科学意义,报道了稀有事件的搜索方法,以高生成额、高分离效率和高探测效率的方法搜索稀有事件。通过放射化学分离方法从天然Th中提取出镭元素,准备薄的228Raβ→-228Ac源。由60MeV/u18O离子照射天然Th靶引起的232Th-2p反应产生230Ra,通过放射化学分离方法从被照射的靶中提取出镭元素并制成薄源,经230Raβ→-230Ac得到230Ac。利用35MeV的质子束轰击ThO2粉末靶,通过232Th(p,3n)反应产生230Pa核,经用放射化学分离方法分离出Pa,并制成230Paβ→-230U测量源。用固体径迹探测器和PHGe"射线探测器记录和测量来自源中的裂变碎片(重离子)和"谱,观测到它们的!延发裂变或重离子事件,得到228Ac和230Ac的!延发裂变概率分别为(5±2)×10-12和(1.19±0.85)×10-8,230U发射22Ne相当于α衰变的分支比B=$Ne/$#为(1.3±0.8)×10-14。

~(230)Acβ-延发裂变概率的测定

由60MeV/μ18O离子照射天然钍靶所引起的232Th-2p反应产生230Ra,通过放射化学分离方法从被照射的靶中提取出镭元素并制成薄源,经230Ra230Ac得到230Ac.用云母裂变径迹探测器和PHGeγ射线探测器对来自源中的裂变碎片和γ谱进行记录和测量,借助于所测得的两个裂变事件和γ谱,鉴别了β-延发裂变核230Ac,得到了它的β-延发裂变概率为（1.19±0.85）×10-8.

~(230)Ac的β延发裂变

用 6 0MeV/u18O离子轰击ThO2 ,通过多核子转移和靶的耗散碎裂反应产生2 3 0 Ra。利用放射化学分离技术 ,将镭与钍及其它反应产物分离并制备成薄镭源。该源对云母裂变径迹探测器暴光 ,用高纯锗探测器测量镭源的γ活度 ;用氢氟酸溶液对云母箔进行蚀刻 ,使用光学显微镜观测云母箔中的裂变径迹。首次观测到了可能来自2 3 0 Acβ延发裂变的两个事件 ,获得它的 β延发裂变几率为 (1 19± 0 85 )× 10 -8。

形变核179Pt在束γ谱学和重丰中子新核素的合成及其衰变性质研究

本论文分为两部分，分别沿自旋和同位旋自由度开展研究工作。第一部分介绍原子核高自旋态研究的相关背景知识、基础理论等，描述在束γ谱学研究的实验技术和方法，分析和讨论形变核179Pt转动带能级结构的特性，并采用相关理论对其进行分析。通过融合蒸发反应149sm（35cl，P4n）布居奇A核179Pt的高自旋激发态。指认179Pt的组态为1／2-［521］，5／2-［512〕和7／2＋〔633〕的三条转动带。在hco＝0．27 Mev附近，观测到1／2-〔521］带内顺排角动量突然增大，建议该现象是由一对113／2中子发生顺排造成的。另外观察到在7／2＋〔633］带中出现较大的旋称劈裂。建议由于三轴形变加强了波函数中来自几＝1／2轨道的组分，从而导致较大的旋称劈裂的出现。论文第二部分介绍重丰中子核衰变性质研究以及新核素合成、鉴别工作的相关背景知识、理论基础及实验技术。并对相关的研究工作分别进行阐述。通过快中子反应合成并鉴别了新核素19705和新的同核异能素186rnTa，利用γ（x）谱学方法首次建立了19705的部分衰变纲图。测得它们的半衰期分别为2.8士0.6 min和1.50.1 min，并与理论计算结果进行了比较；进行了原子核基态β延发裂变（pDF）的实验研究，经测量首次发现了230Ac的两个pDF事件，测得23OAc的pDF几率为(1.19±0.40)