单次分子镀法制备部分La系及~(238)U靶的实验研究

采用单次分子镀方法研究了异丙醇-硝酸体系中电流密度、分子镀持续时间及两极间距离对镀层性能和电沉积效率的影响,确定了制备La,Sm,Eu,Gd,Tb靶及238U靶的最佳工艺条件。因制备的靶不同,电流密度一般介于2—8mA/cm2之间,两极间最优距离为3cm,分子镀1h,用分光光度法测定各靶的沉积效率均高于85%。利用扫描电子显微镜(SEM)对部分靶的表面形貌分析后发现靶面结构均匀致密。目前制得的Gd靶和Tb靶已用于中国科学院近代物理研究所加速器SFC低能核化学终端上,利用19F束流轰击,分别产生了Ta和W的短寿命同位素,从而成功完成了Db(Z=105)及Sg(Z=106)的模型试验。

Experimental study of the U-238(S-36,3-5n)(269-271)Hs reaction leading to the observation of (270)Hs

The deformed doubly magic nucleus (270)Hs has so far only been observed as the four-neutron (4n) evaporation residue of the reaction Mg-26+Cm-248, where a maximum cross section of 3 pb was measured. Theoretical studies on the formation of (270)Hs in the 4n evaporation channel of fusion reactions with different entrance channel asymmetry in the framework of a two-parameter Smoluchowski equation predict that the reactions Ca-48+Ra-226 and S-36+U-238 result in higher cross sections due to lower reaction Q values, in contrast to simple arguments based on the reaction asymmetry, which predict opposite trends. Calculations using HIVAP predict cross sections for the reaction S-36+U-238 that are similar to those of the Mg-26+Cm-248 reaction. Here, we report on the first measurement of evaporation residues formed in the complete nuclear fusion reaction S-36+U-238 and the observation of (270)Hs, which is produced in the 4n evaporation channel, with a measured cross section of 0.8(-0.7)(+2.6) pb at 51-MeV excitation energy. The one-event cross-section limits (68% confidence level) for the 3n, 4n, and 5n evaporation channels at 39-MeV excitation energy are 2.9 pb, while the cross-section limits of the 3n and 5n channel at 51 MeV are 1.5 pb. This is significantly lower than the 5n cross section of the Mg-26+Cm-248 reaction at similar excitation energy.

80 MeV/u C-12离子诱变选育PHB高产菌株；A strain of high PHB output by mutagenesis of 80 MeV/u C-12 ions

用80MeV/u12C6+离子对一株积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的芽孢杆菌(BacillusP-9)进行诱变选育,最终获得PHB高产株菌G15,其PHB产量达2.93g/L,与出发菌株相比较,PHB积累量提高了1.5倍。研究结果表明,本试验辐照最佳剂量为15Gy。重离子辐照诱变育种效果显著,具有广阔的发展应用前景。

25MeV/u Kr辐照下PET薄膜的损伤机制研究；Damage Mechanism of PET Irradiated by 25 MeV/u Kr Ions

通过25MeV/u86Kr离子辐照叠层结晶聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET),在不同的电子能损(3.407.25keV/nm)和离子注量(5×10113×1012ions/cm2)辐照条件下,对Kr离子在PET中引起的辐照损伤效应进行了研究。借助傅里叶变换红外光谱分析,通过对样品的红外吸收峰进行扣除基底后的Lorentz拟合,分析了与主要官能团对应的吸收峰强度的变化趋势,研究了化学结构与组分在重离子辐照下的变化规律;利用X射线衍射光谱仪测量,研究了Kr离子在PET潜径迹中引起的非晶化过程,并通过对吸光度和非晶化强度随离子注量的指数衰减规律的分析,获得了不同电子能损离子辐照PET时主要官能团的损伤截面和非晶化截面及对应的潜径迹半径。

~(12)C与~(209)Bi反应中Au同位素的产额与Q_(gg)的关系；Q_(gg)-Yield Dependence of Au Isotopes in Interaction of 47 MeV/u ~(12)C With ~(209)Bi

用47MeV/u12C离子轰击天然铋靶,通过炮弹和靶核之间的核子转移反应产生Au同位素。使用放射化学方法从大量Bi和复杂反应产物中分离、纯化Au,并制备Au的γ射线测量源。使用HPGe探测器测量放射性Au同位素的γ活性。根据照射结束时Au同位素的活度和其他相关数据,确定每个Au同位素的产生截面。分析发现,缺中子Au同位素的产生截面与Qgg值之间不遵从指数依赖关系,这可用重离子碰撞中的次级过程加以解释。

Studies of K-shell x-ray energy shifts induced by MeV/u heavy ions

This paper reports that the K x-ray spectra of the thin target 47Ag, 48Cd, 49In and 50Sn were measured by an HPGe semi-conductor detector in collisions with 84.5 MeV 6C4+ ions. Our experiment revealed the Kα x-ray energy shifts were not obvious and the Kβ1 x-ray energy shifts were about 90∼110 eV. The simple model of Burch et al has been previously used to calculate the K x-ray energy shifts due to an additional vacancy in 2p orbit. The present work extends the model of Burch to calculate the x-ray energy shifts of multiple ionized atoms induced by heavy ions with kinetic energy of MeV/u. In addition to our experimental results, many other experimental results are compared with the calculated values by using the model.

多丝正比室的研制与25 MeV/u 40Ar + 93Nb反应中轻粒子的发射时间测量

本论文共由两部分组成。第一部分描述了多丝正比室的研制过程。第二部分研究了中能区25MeV/u ~(40)Ar + ~(93)Nb反应中轻粒子发射时间的测量。本论文所研制的多丝正比室灵敏面积为5cm * 5cm。阳极丝由10μm的镀金钨丝组成，丝与丝之间的间距为0.5mm。工作气体为正庚烷，采用感应信号重心读出方法。调试了工作气压在25Torr左右、工作电压～1400v条件下多丝室的工作状态，结果表明该工作条件下，多丝正比室并未工作于正比状态下，须适当增加工作电压和工作气压才能得到较好的位置分辨。并且提出进一步的改进建议。第二部分利用小相对角度内的两粒子关联测量，研究了中能区25MeV/u ~(40)Ar + ~(93)Nb反应中高激发核衰变产生的轻粒子的发射时标。轻粒子发射时间随能量的变化很大，从低能粒子的约500fm/c变化至高能粒子的50fm/c，表明高能粒子来自于热核的早期发射，包含有前平衡发射的粒子，而低能粒子来自于平衡热核的发射。随着入射能的升高和激发能的增加，热核的寿命及其发射时标变短。轻粒子时空演化表明，发射源的核物质密度对轻粒子关联函数的影响较大，尤其是对于发射时间较(τ ≤ 100fm/c)的高能粒子的关联函数，这一影响随着粒子能量降低而减弱。在发射时间较长(τ ≤ 200fm/c)时，这种影响几乎消失。另外随着实验室系角度的增加，平衡发射成分增加，相应地提取的轻粒子的发射时间变长。

30,35MeV/u 36,40Ar＋112,124Sn反应中热核性质同位旋效应的实验研究

针对①中能反应中同位旋自由度是否达到平衡，②同位旋自由度对几中不同方法测量的核温度是否有影响 这两个基本问题，设计了用30和35MeV/u ~(36,40)Ar轰击~(112,124)Sn反应的实验方案。得到如下结果：对于前角5°处的耗散弹核碎裂产物，丰中子同位素与稳定核的产额比随产物出射动能的增加而减小，而丰质子子同位素与稳定核的产额比随动能的增加而增加，呈现明显的剪刀差分布特性。随耗散时间的增大，产物的平均中质比逐渐由弹核的平均中质比向系统的平均中质比过渡。这个结果说明在该反应中，同位旋自由度没有达到完全平衡。而对于20°处的DIC产物，上述剪刀差分布特性变得更不明显，这是同位旋自由度由非平衡向平衡过渡的表现。后角轻粒子的能谱分析表明，初始热核的同位旋会影响斜率核温度的提取，由于丰中子轻粒子~6He在~(40)Ar + ~(112)Sn系统中的蒸发被抑制，相比~(40)Ar + ~(112)Sn而言，其蒸发比较容易发生在衰变链早期，因此提取的温度偏高，同样，丰质子轻粒子~3He的温度在~(40)Ar + ~(112)Sn中略高。但中后角的同位素产额分析表明，反应系统的同位旋对双同位素比核温度几乎没有影响。核温度作为热核的热力学量，是独立于测量方法的，这种不同的方法得出的差异主要来源于同位旋对衰变机制的影响。作为一个尝试，将中高能反应中的熵的提取推广到这个能区，发现两个系统的熵几乎一致。在量子统计模型框架下，考察核温度与熵的关系发现，~(40)Ar + ~(112)Sn反应的挤出时刻密度略高于~(40)Ar + ~(112)Sn。

~(23)Si + ~(238)U非完全熔合裂变与跟随裂变测量

用~(28)Si束流在15.0 Mev/A和21.7 Mev/A两个能量轰击~(238)U靶，裂变碎片由六片PSAD来探测，六片PSAD分为两组，前角组覆盖角度为5°～ 74 °，后角组覆盖角度为-60 °～ -168。在这能区出现了非完全线性动量转移现象，线性动量转移分布是双峰结构，小线性动量转移部分对应于跟随裂变，大线性动量转移部分对应于非完全熔合裂变。用线性动量转移将它们区分开来，得到了跟随裂变截应的相对激发函数。用简单的引导粒子模型对非完全熔合裂变线性动量转移最可几值进行了估算，并与21.7Mev/A的实验进行了比较。用跟随裂变线性动量转移最可几值修正后对其类靶核激发能进行了估算，用单体耗散能对其进行了解释。在这能区，考虑了线性动量转移修正后，总动能仍符合Vio/a系统化公式。由于轻粒子蒸发使裂变碎片产生出反应平面角，得到出反应平面角分布的标准偏差与激发能的关系。发现对Zcn> 100的重系统，有额列轻粒子发射现象

42 MeV/u~(12)C与~(115)In反应的靶余核

本实验使用放射化学方法测定了42 MeV/u (12)C与~(115)In相互作用靶余核的生成截面。借助高斯电荷分布的假设得到了靶余核的质量分布。将实验得到的质量分布与熔合碎裂模型和级联的两体衰变模型进行了比较。特别值得注意的是，使用统计的两体衰变模型Monte Carlo GEMINI程序计算第一次与实验结果符合得非常满意。同时计算结果也表明：在42MeV/u的轰击能量下，完全熔合对靶余核的产物仍然有很大的贡献。在同样的假设下，得到了靶余核的同位素分布。可以看到，同位素分布的宽度随靶余核原子序数的增加而增加，在此对利用中能重离子反应生成新的远离β稳定线的缺中子核素进行了讨论

10～100 MeV/u能区重离子反应机制的研究

把QMD模型扩展至10～100MeV/A能区，研究了该能区的重离子碰撞，并仔细检验了初始核在基态时传播的稳定性条件。~(40)Ca+~(40)Ca系统，在10 ～ 100MeV/A能区范围内研究了重离子反应机制随入射能量及碰撞参数的演化情况。我们发现，反应机制随能量的变化并不是突然的跃迁，而是一个连续的变化过程，不同的反应机制可以同时存在并发生竞争。在中心碰撞时，反应机制从全融合发展至非全融合，最后演化至碎裂机制。在周连碰撞时，随着入射能量的增加，根据我们提出的关于深部非弹碰撞和参加者－旁观者质量分布的判据，反应机制的可能变化趋势为从非完全融合或深部非弹碰撞到参加者－旁观者，最后发展至碎裂反应。我们知道，目前还没有人用QMD模型来研究过渡能区DIC机制的基本特征，我们还对~(20)(25Mev/A)+~(20)Ne系统周边碰撞时DIC机制的基本特征作了研究，计算结果表明：在中能区，DIC机制仍然存在，同时，在质量分布、旋转效应及能量损失方面具有低能时相同的特征，但与低能DIC的明显差别在于，出射的中间质量碎片已成为质量分布的主要部分，出射的轻粒子数目也相对增多。当碰撞参数小于7fm时，这里存在着不同反应机制的共存及竞争。根据质量分布随时间的演化情况，我们发现，中间质量碎片主要是由动力学过程中平均场涨落引起的动力学不稳定性造成的，统计衰变也贡献较小的一部分。由粗糙估计可以看出，25MeV/A时~(20)Ne+~(20)Ne系统的DIC机制仍然是一个趋向于平衡过程。相又于低能区，中能区的周边碰撞显得相当复杂

46.7 MeV/u~(12)C轰击~(58)Ni、~(115)In、~(197)Au反应中粒子发射研究中子皮及中子分布弥散度对核势的影响

用能量密度公式及小液滴模型给出的费米密度分布，并引入中子皮及中子分布弥散度随中子过剩自由度增加而增加这一因素，计算了重离子反应在相互作用势及熔合位垒。熔合位垒的计算值和实验值符合很好，特别是在中重核区域，改善了以前的计算结果。详细研究了亲近势标度，发现用中子皮及中子分布弥散度的变化能较好地解释中子过剩自由度对新近势标度偏离的影响。本工作对奇异核结构与核反应性质的研究无疑是有用的。我们利用HIRFL提供的46.7MeV/u ~(12)C束轰击~(58)Ni、~(115)In、~(197)Au研究了反应中发射的α粒子角分布和能谱。从速度表象中洛仑兹不变截面等高图中明显看到发射α粒子的三个源。用这三个源的运动模型成功拟合了α粒子能谱，所提取的参数符合费米气体模型计算结果，并讨论了能谱及拟合参数对靶的依赖关系。认为快速源实质上来自弹核碎裂或类弹核碎裂

47MeV/u~(12) C轰击~(197)Au和~(209)Bi引起的裂变关联测量

本论文的工作：利用两体裂变角关联技术，辅之以飞行时间测量，测定了47MeV/u的~(12)C轰击~(197)Au和~(209)Bi靶中心碰撞对应的线性动量转移（LMT），得到了关联裂片出射的共面歧离分布，同时还发现了关联角很小且共面歧离很大的裂变事件，并得到了其相对速度分布。从测到的LMT分布中，得到中心碰撞对应的最可几线性动量转移约占入射动量的65％，相应于单核子线性动量转移约为192MeV/c.A，进而还估算出了所形成热核的激发能上限。在对关联裂片出射的共面歧离效应研究中，发现了共面歧离宽度是热核激发能的较好量度之一。并给出了共面歧离宽度跟热核单核子激发能的经验关系；还用简化的裂片级联蒸发模型估算了蒸发中子、质子和α粒子的平均多重性

25MeV/u~(40)Ar~(15+)+~(209)Bi反应的裂变研究

本文首先回顾了重离子物理学的发展简史，并介绍了当前的一些关于重离子反应的理论方法，同时对于现在核物理的研究热点，热核的特性进行了概括性的叙述．由于裂变是作者工作的重点，因此在文章中，对裂变反应的理论也进行了介绍．为了能够清楚全面的说明我们的工作，本文对于实验装置和探测器也给出了详细的描述．最后，文章对25 MeVu Ar+Bi反应中的裂变进行了讨论．在这些讨论中，我们分析了反应中与裂变相关的数据，得到了碎片的质量，动能分布。同时运用与碎片相关联的4He粒子能谱提取了核温度和裂前裂后的4He粒子多重性，并利用这一数据计算了不同初始激发能下的裂点激发能和裂变时标.

25Mev/u~40Ar+~27Al、~58Ni、~115In在小角区产物的研究

重离子核反应机制的研究一直是人们关注的课题。用25MeV/u 40Ar的束流进行多种反应机制共存及其对碎片的贡献的研究，有助于我们更清楚地了解反应机制的演化和对放射性束流产额的预言。 实验中用25MeV/u40Ar的束流轰击115In、58Ni、27Al，这时对前方向6°、8.5°的碎片测量，发现它们的平行动量分布宽度满足Goldhaber关系式，碎裂部分提取的约化平行动量分布宽度σ0=54MeV/c，这比弹核碎裂部分的宽度要窄，说明转移反应比弹核碎裂受到相空间的严格限制更严格。转移反应主要是对弹核附近的碎片有贡献，当类弹碎片质量与弹核质量相差较大时，主要是弹核碎裂的贡献。对于弹核碎裂产物的最可几能量的提取，在实验能谱中拟合出碎片的最可几能量，对于接近弹核的碎片，我们利用外推法来确定碎裂部分的最可几能量，同时用实验提取的σ0值，拟合出碎裂能谱，从而将弹核碎裂和转移反应的贡献区分开来。 通过碎片同位素的测量，我们认碎片的同位素分布与靶核有一定的依赖关系，当靶核的N/Z值增加时，产物的N/Z也增加。弹核40Ar的N/Z为1.22，靶核的N/Z均大于1，所以产物N/Z的变化意味着系统由非平衡向平衡的演化，且在这一能区，重离子反应既有低能下一体耗散的特点，又有高能下核子-核子碰撞的特点，多种反应机制共存并竞争。