离子注入/辐照引起Al_2O_3单晶的改性研究

600 K温度下用110 keV的He+,Ne+,Ar+离子注入及320 K温度下用230 MeV的208Pb27+辐照Al2O3单晶样品,研究了离子注入和辐照对Al2O3单晶样品结构和光学特性的影响。从测得的光致发光谱可以清楚地看到,所有样品在波长为375,413和450 nm处出现了强的发光峰,且所有5×1016ion/cm2注入样品的发光峰均最强。经过高能Pb辐照后的样品,在390 nm处出现了新的发光峰。透射电镜分析发现在注入氖样品100 nm入射深度以内形成了高浓度的小空洞(1—2 nm),在Ne沉积区域有少量大空洞形成。傅立叶变换红外光谱分析发现,波数在460—510 cm-1间的振动吸收带经过离子辐照后展宽,随着辐照量的增大,该振动吸收强度显著减弱。1 000—1 300 cm-1对应Al-O-Al桥氧伸缩振动模式的吸收带,辐照后向高波数方向移动。对离子注入和辐照对Al2O3单晶样品结构损伤机理进行了初步探讨。

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。

重离子束诱变呼吸缺陷型酵母菌株的筛选与快速鉴定

利用单核能为5.19 MeV/u的22Ne5+辐照啤酒酵母菌株,采用TTC筛选培养基筛选出呼吸缺陷型酵母菌株。通过一种新型而简便的限制性酶切分析手段,有效地对所筛选出的8株呼吸缺陷型酵母菌株进行遗传学鉴定。

用MCNPx程序计算宽能谱中子雷姆仪的响应曲线

利用MCNPx程序计算了宽能谱中子雷姆仪的响应曲线。计算表明,增加铅层对低能中子的响应没有明显的影响,但在高能区(几百MeV以上)宽能谱中子雷姆仪的响应与铅层的厚度有关。铅层厚度为0.6cm时响应比普通雷姆仪提高约3倍,当铅层厚度增加到1.2cm时响应高约5倍。虽然计算结果与ICRP建议书中的H(10)曲线相比还有一定的差别,但改变慢化体的结构对提高高能中子的探测效率是有明显效果的。

利用α关联衰变链鉴别新同位素_(107)~(265)Bh

主要介绍了合成和鉴别107号元素的新同位素265Bh的实验装置、实验方法以及实验结果.目标核265Bh是由能量为135MeV的26Mg离子轰击243Am靶,通过融合蒸发反应而产生.反应产物首先由He jet系统传输到装有数个探测器对的转轮收集测量系统,然后依靠母子核遗传关系通过观察新同位素和它们已知子核261Db和257Lr之间的α衰变的关联,来实现对新核素的鉴别.实验测得265Bh的α衰变能量为(9.24±0.05)MeV, 半衰期为0.94+0.70-0.31s.从该实验得出的265Bh的α衰变能量和半寿命能够与理论预言一致.

新同位素~(265)Bh(Z=107)的合成证据

利用兰州重离子加速器提供的26Mg离子束轰击243Am靶, 产生了新同位素265Bh. 实验中用氦喷技术对产物进行传输, 并用一套具有数对探测器组的转轮收集探测系统对产物进行收集和测量. 通过观测265Bh与它的衰变子核261Db及257Lr之间的α衰变的关联, 实现了对新核素的鉴别. 实验测得265Bh的α衰变能量为(9. 24±0. 05)MeV, 半衰期为 0. 94+0. 70 0. 31 s.

放射性离子束~9C的细胞生物学效应

首先介绍了重离子束治癌的特点及当前的技术进步, 着重讨论了放射性离子束(RIB)在肿瘤治疗上增添的优势, 详细叙述了在日本放射医学综合研究所(NIRS)重离子医用加速器(HIMAC)上旨在肿瘤治疗的放射性离子束 C 的实验研究, 包括束流产生、参数优化、深度物理剂量分布、细胞辐照后的存 9活效应以及 C 和 C 束的相对生物效率(RBE)比较. 最终结果: 在40 mm 厚铍靶、10 mm 厚铝降能器、 9 125%动量接收度时, 采用 430 MeV/u、1.8×109 粒子/s 的初试束 C, 得到的 C 束的产生率为 9.07×10?6, 12 9纯度为 82.88%, 采用点扫描技术时, 在直径为 10 mm 的中心面积内, 可获得均匀度为 89.6%的辐照场,这时在入口处的剂量率为0.5Gy/h. 在Bragg峰附近范围内的细胞存活实验中, C束的平均RBE为5.28, 9而 C 束的平均 RBE 为 2.93, C 束的 RBE 要比 C 束的高1.8 倍, 这显示 C 束在 Bragg 峰附近范围内, 12 9 12 9对细胞的杀伤力要比 C 强, 在肿瘤治疗上会更有效. 12

14MeV中子反应和远离核研究

指出了中子源的重要性,扼要地说明了加速器中子源的特点。简单地介绍了14 MeV中子引起的核反应,发现了14 MeV中子可以引起重核的奇异(n,2p)反应,并以此为基础,形成了合成和研究重丰中子新核素的一条物理思想和生成、分离鉴别技术路线;先后合成和研究了~(185)Hf、~(237)Th、~(175)Er和~(197)Os等四种重丰中子新核素。

原子核~(145)Tb的多准粒子激发态

利用能量为165 MeV的32S束流, 通过反应118Sn(32S, 1p4n)布居了145Tb的高自旋态. 基于标准在束核谱学实验测量结果, 首次建立了激发能高达 7.4 MeV的145Tb能级纲图. 145Tb的能级结构具有球形原子核的特征, 其高自旋态是由单粒子激发形成的. 根据邻近N = 80同中子素核结构的系统性, 采用一个11/2h价质子与偶偶核芯144Gd的弱耦合很好地解释了145Tb激发能在2 MeV以下的能级结构. 利用多准粒子壳模型组态解释了激发能在2 MeV以上的晕态和部分近晕态能级.

~(265)Bh(Z=107)同位素的首次观测

在兰州的重离子加速器上用 2 6Mg离子束轰击 2 43 Am靶 ,产生了新同位素 2 65Bh .通过观测新同位素 2 65Bh和它的已知子核 2 61Db和 2 57Lr之间的α衰变的关联 ,实现了对新核素的鉴别 .实验中使用了一套新建立的具有数个探测器对的转轮收集探测系统 .将该系统用于特殊的母 -子核搜索模式 ,从而大大减少了本底 .共测得了 8个 2 65Bh的α衰变关联事件 ;同时 4个已知核 2 64Bh的衰变关联事件也被鉴别出来 .实验测得 2 65Bh的α衰变能量为 (9.2 4± 0 .0 5 )MeV ,半衰期为 0 .94 + 0 .70-0 .3 1s .

30MeV/u~(40)Ar+~(112,124)Sn反应中态布居核温度的同位旋效应

用 13单元望远镜探测器阵列测量了 30MeV u40 Ar +112 ,12 4Sn反应中小角关联粒子 ,由两体符合事件提取了α α关联函数 .用三体弹道理论模型MENEKA计算本底关联函数 ,用Monte Carlo方法计算探测效率函数 ,在扣除本底产额并考虑探测效率的修正后 ,对不同同位旋反应系统 40 Ar +112 Sn和 40 Ar+12 4Sn提取的相对态布居核温度分别是 4 .18±0 .2 50 .2 1MeV和 4 .10±0 .2 20 .2 0 MeV ;考察态布居核温度和粒子能量的关系时 ,观察到两个系统的发射温度均随着粒子能量的增加而降低 ,缺中子系统40 Ar +112 Sn中由低能时的 5 .13±0 .3 00 .2 6MeV降低到高能时的 3.87±0 .3 70 .2 9MeV ,丰中子系统 40 Ar +12 4Sn中由低能时的 5 .39±0 .3 00 .2 6MeV降低到高能时的 3.32±0 .2 80 .2 3 MeV .用激发热核衰变过程的同位旋选择性对这种同位旋相关性进行了解释

锇的一个重同位素:~(197)Os

利用14 MeV中子轰击天然铂靶,通过~(198)Pt(n,2p)~(197)Os反应产生锇的一种同位素~(197)Os,以γ(X)谱学方法鉴别了它,同时研究了它的衰变性质。观测到了能量为41.2、50.7、196.8、199.6、223.9、233.1、250.2、342.1、403.6和406.4keV的10条新γ射线,并指定为~(197)Os的衰变。测定它的半衰期为2.8±0.6 min。

从60MeV/u~(18)O离子辐照过的钍中分离Ra

对以212Pb, 133Ba和224Ra作示踪剂,(NH4)2H2EDTA为淋洗剂,用阳离子交换法从Pb、Ba中分离Ra的工艺条件做了研究。提出了一个从60 MeV/u 18O离子辐照过的ThO2靶中分离Ra的放射化学流程。实验结果表明,该流程对主要反应产物,特别是Ba的去污较好,Ra的产额可达70%以上。

利用HIRFL加速的重离子获得半导体器件的σ-LET曲线

表征器件单粒子敏感度的σ-LET 曲线是轨道翻转率预估的重要依据.利用兰州重离子加速器（HIRFL）加速的 35 MeV/u的36Ar离子和 15.14 MeV/u的136Xe离子得到的 32 kbit×8静态存储器（SRAM）IDT71256单粒子翻转的实验数据,用Weibull和Lognormal两种函数拟合获得了完整的σ-LET 曲线,对两种拟合结果的差别进行了讨论,并在拟合参数的基础上估算了地球同步轨道和两条太阳同步轨道辐射环境中IDT71256的翻转率.

54MeV/u~8B+Si反应总截面的测量

能量为75MeV/u的~(12)C初级束轰击2mm厚的初级Be靶,兰州放射性束流线从弹核碎片中分离出54 MeV/u的质子滴线核束~8B,再注入到Si靶上,用透射法测量了~8B与Si的反应总截面σR.对于~8B,如果用正常的核物质密度分布代入Glauber模型中,计算得到的反应截面值比实验值小得多,而用扩展的质子密度分布代入该模型中进行计算,则计算值与实验值符合很好.