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。

Measurement of the total reaction cross section for the mirror nuclei N-12 and B-12

The mirror nuclei N-12 and B-12 are separated by the Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou (RIBLL) at HIRFL from the breakup of 78.6 MeV/u N-14 on a Be target. The total reaction cross-sections of N-12 at 34.9 MeV/u and B-12 at 54.4 MeV/u on a Si target have been measured by using the transmission method. Assuming N-12 consists of a C-11 core plus one halo proton, the excitation function of N-12 and B-12 on a Si target and a C target were calculated with the Glauber model. It can fit the experimental data very well. The characteristic halo structure for N-12 was found with a large diffusion of the protons density distribution.

Experimental Study on the Exotic Structure of N-12 in RIBLL

We measured the total reaction cross sections of N-12 in Si at 36.2 MeV/u. using Radioactive Ion Beam Line in Lanzhou (RIBLL) with a new method. The reaction target was installed at the intermediate focusing point T1 at RIBLL. This scheme allows us to identify particles before and after the reaction target unambiguously. The total reaction cross section (1760 +/- 78mb) of N-12 in Si is obtained. Assuming that N-12 consists of a core C-11 plus one halo proton, the excitation function of N-12 on the Si and C targets is calculated with the Glauber model and the Fermi-Fermi density distributions. It can fit the experimental data very well. A large diffusion of the protons density distribution supports the halo structure for N-12.

~(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。

~(12)C离子束辐照对酵母发酵能力的影响；Improved ethanol fermentation of a yeast mutant by C-12 ion beam irradiation

利用100MeV/u的12C6+离子束辐照酵母Saccharomyces cerevsiea YY,选育出一株高产突变菌株C03A,考察C03A发酵过程中不同温度、pH、糖汁浓度对发酵的影响。通过正交实验确定最佳发酵条件为:糖汁浓度24%、温度35℃、pH5.0。在10L发酵罐实验中,C03A发酵速率相对原始菌株高,36h发酵完全,比原始菌株缩短12h;发酵产酒率达到13.2%(V/V),比原始菌株高1.6%(V/V)。

~(12)C~(6+)离子束辐照紫苏干种子当代效应；Effects of Irradiation with ~(12)C~(6+) Ions on M1 Characters of Perilla frutescens(L.) Britt

利用兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的12C6+离子束辐照紫苏干种子(辐照剂量为40,80和120Gy,剂量率4Gy/min),探讨了重离子束辐照对紫苏M1代的生物学效应。结果发现,经不同剂量的12C6+离子束辐照后,紫苏种子的发芽率、发芽势、存活率、株高、分枝数、单株产量和千粒重等生物学性状均发生了变化,其中发芽势、单株产量和千粒重随辐照剂量的提高而降低,且有明显的剂量效应关系,但发芽率、大田成活率、株高和分枝数却随辐照剂量的增大,呈现出明显的"抛物线"趋势;紫苏幼苗根尖细胞的微核率和染色体畸变率随辐照剂量增加呈线性增加关系。这表明:12C6+重离子束辐照紫苏种子,具有明显的当代损伤效应,在本试验剂量范围内,低剂量辐照对发芽率和成活率有促进作用。

~(12)C~(6+)高能重离子辐照大葱损伤及其分子生物学效应；Cytological Damage and Molecular Biology Effect of ~(12)C~(6+) Heavy Ions on Allium fistulosum L.

利用30,90,180Gy3种剂量的12C6+重离子束辐照大葱种子,研究其在细胞水平和农艺性状的诱变效应并进行RAPD分析。通过与M1代的研究结果比较后表明:经过不同剂量12C6+重离子照射后能有效地诱导大葱细胞形成微核和染色体畸变,这种诱变效应,在M2代仍然有所表现。M1代大葱结果期的株高、白长、花序直径和种子产量随辐照剂量增加产生明显差别,其中30Gy辐照组增幅最大。大葱总水溶性蛋白质和维生素C的含量在30Gy组中积累最多,在90Gy组有明显下降。与M1代一致,M2代中大葱染色体微核率及RAPD分析所得的DNA多态性比率仍然与辐照剂量呈正相关,但比率整体下降;说明高能量重离子辐照造成的DNA变异在M2代被修复和淘汰。

中能核反应中的统计发射过程及核温度参量

在过去的几年里，利用兰州重离子加速器（HIRFL）提供的束流，以及在OUVERTURE合作研究中，利用意大利国家核物理研究院南方实验室（INFN-LNS）超导回旋提供的束流，进行了多次中能区重离子核反应实验研究工作。如，最初的46.7MeV/u ~(12)C+~(58)Ni，~(115)In，~(197)Au的实验及30MeV/u ~(40)Ar+~(58)Ni，~(64)Ni~(115)In和30MeV/u Ni轰击Ni，Au，Al在MULTICS+MEDEA：4π装置上进行的实验工作。此外，本人还从事过一些理论研究工作，包括多粒子散射形式理论和相关数学物理问题研究，量子分子动力学和量子统计模型计算。本文是从事这些核物理研究工作的积累，主要侧重于实验结果的物理内容分析，而不强调实验技术，数据处理的技巧。主要的物理内容有以下几个方面：1.对于利用双同位素产额比提取同位素核温度的方法进行研究推广，使得对于实验中碰到的仅有部分能谱可以实现很好同位素分辩的情况，即使不能得到总的同位素产额，仅仅通过一段能区的同位素产额也可提取核温度。用于具体的实验研究工作中后，对于46.7MeV/u ~(12)C+~(58)Ni，~(115)In，~(197)Au核反应过程，同一体系利用这种方法得到的同位素核温度和利用粒子非稳态布居提取的核温度一致。2.围绕核反应过程中核温度的参量的提取，对于双同位素产额比与核温度的刻度关系进行了分析研究，通过计算考虑中等质量碎片（IMF）内部激发能后的内部配分函数表明，中等质量碎片的内部激发对刻度关系有重要影响。零阶近似下区域密度近似的结果和Gemini模拟计算的结果反映了相同的情况。3.研究核反应机制，多个粒子散射的形式理论的必需的，对于两体散射，其形式理论已经比较成熟，但是对于多个粒子散射问题出现的严重的困难是多体Lippmann-Schwinger方程无唯一收敛的解。作为一种探索性的研究工作，开展了多体散射理论研究工作，发展了一些具有普遍意义的数学物理方法。在本项研究工作中，通过能基础数学中的约当引理的推广，发现一个特例：对非连接图，Lippmann-Schwingwer方程存在收敛的解，因此多体散射形式理论，有可能重新建立。由于核力和多体问题是当今核物理研究的两大难点，世界各国的科学家都在努力以图攻克它们，而且多体问题还是物理学的其它许多领域的难题，因而多体散射还是引起诸多研究学科广泛兴趣的课题。通过发展一些新的数学理论和方法，我们已得到一些有意义的结果。4.将量子分子动力学这种中高能量区域所用的理论分析方法扩展至较低能区，通过对相空间中初始位置和动量抽样增加限制条件。如结合能和实验值要求一致，平均核势，核内Pauli阻塞更强一些，在演化中能量和动量守恒等等。得到一个很稳定的初始基态。均方半径保持不弥散的时间可达1600fm/c，用于研究10.6MeV/u Ne~(20)+Al~(27)的实验分析过程中。另外，量子统计模型（QSM）主要描述中心核-核碰撞，将它和碎裂模型结合，作一些改进后，可以对核-核碰撞进行统一描述。5.在中能核反应研究中发现，核反应过程中有大量的中子，轻带电粒子以及中等质量碎片发射出来，可以将这些粒子发射机制大致分为两大类。其中一类可以归结为动力学发射过程的产物。另一类则可以归于统计发射的产物。在低能核反应中，其发射能谱的斜率的负倒数，可作为复合核的核温度。而在中能重离子核反应中，其发射能谱变得很复杂，不再具有Maxwell分布。通常的三源拟合所给出的温度参数，已不能反映物理实质。提出多阶矩分析方法用于分析中能核反应中统计发射规律及受动力学过程的影响。

（一）兰州重离子加速器束流能量、能散测量（二）中能~(12)C + ~(64)Ni, ~(58)Ni碎裂反应的实验研究

本论文通过讨论选择了简单易行的弹性散射法来测量兰州重离子加速器流能量、能散，描述了整个实验的准备、进行及数据处理，并讨论、修正了所得的实验结果，得到了~(12)C束流能散为(2.74 ± 0.14) * 10~(-2)，能量经刻度为每核子46.4MeV/u。本工作还拟采用飞行时间法来测量束流能量的绝对值，以检验弹性散射法测得的能量值，而且已设计制作了用作起始探测器的微道板（MCP）零时探测器，上器进行了必要的高调试，用MCP零时探测器作为起始探测器，Si半导体探测器作为终止探测器，对于10MeV/uα粒子，得到了好于560ps的总时间分辩，完全可用于中能重离子实验探测

热核的衰变行为研究

中能重离子碰撞（10－100 MeV/u）为研究热核性质提供了有力的工龄。为此我们利用HIRFL提供的46.7 MeV/u ~(12)C束轰击~(159)Tb/~(197)Au/~(209)Bi研究了线动量转移分析、出平面角分布和质量分布，实验结果的分析证实了非完全熔合核的裂变和蒸发。编写了一个Monte-Carlo统计衰变程序（SAGEE）并用于详细比较C＋Au、C＋Bi的实验数据，C＋Tb的质量分布由统计两体发射理论（GEMINI）得到了解释。理论与实验的符合说明：通常类熔合反应方式形成了高激发的复合核，其后以统计两体衰变而退激。实验也统计了与裂变符合的γ能谱、三裂变的相对角度和相对速度分布，没有观察到GDR，对称三裂不是唯一的三裂方式。本文分析了HIRFL上其他小组的实验结果。研究了46.7MeV/u ~(12)C＋~(58)Ni反应的复杂粒子发射，也研究了复杂粒子出射对用放射化学方法测量的24MeV/u ~(12)C＋~(64)Cu和42MeV/u ~(12)C＋~(115)In的质量产额分布的解释。GEMINI计算很好地符合了实验结果，这意味着非完全熔合反应形成的复合核的两体衰变仍是主要的发射过程。本文也简要讨论了多重碎裂过程。基于卡西尼亚卵形体裂变形状，计算了转动核的对称和非对称形变势能，用此模型得到了核的静态裂变位垒、鞍点能并与RLDM和RFRM作了比较。我们考虑了YPE核势对核表面的弥散作用以及弥散核表面对库仑能、转动惯量的影响完善了RCOM，我们的RFCOM比RLDM和RFRM都有明显的改进，可以用于重核裂变性质研究。发展了熔合－裂变过程的宏观模型，计算了形成复合核~(149)Tb、~(194)Hg的熔合过程及其相应的裂变过程。本工作对研究热核的形成及其衰变性无疑是很有用的

中能重离子引起的碎裂及转移反应研究

重离子核反应机制的研究一直是人们关注的课题。入射能量较低时，集体效应占主要地位，反应为熔合反应及深部非弹性碰撞，实验可用平均场理论进行解释。当入射能量较高时，平均场效应消失，核子-核子碰撞起主要作用，实验可用参加者-旁观者模型来描述。中能区（10-100 MeV/u）的重离子反应既具有低能下一体耗散的特点，又具有高能下核子-核子碰撞的特征，由于作用时间短，非平衡现象变得很重要。在这一能区，多种反应机制共存并相互竞争。对这一能区的重离子核反应制的研究将有助于我们更清楚地了解原子核的结构。为此，我们在兰州重离子加速器HIRFL上进行了46.7 MeV/u ~(12)C引起的重离子反应中前方向出射产物的测量，着重讨论了周边反应中的弹核碎裂和转移反应以及它们的相互竞争。实验中用46.7 MeV/u ~(12)C束流轰击四种靶核：~(58)Ni、~(64)Ni、~(115)In和~(197)Au。通过对前方向出射的类弹碎片的测量，发现它们的平行动量分布宽度满足Goldhaber关系式，提取的约化平行动量分布宽度σ_0 = 80 ± 10 MeV/c，与相对论情形下的值接近，并且σ_0对于各种反应系统均相同。反应中弹核碎裂产物的最可几能量可用Abrasion图象来解释。对于质量接近弹核的类弹碎片，将碎裂部分和转移部分分开后，提取的转移部分的约化平行动量分布宽度为44 ± 10 MeV/c，这比弹核碎裂部分的宽度要窄，说明转移反应比弹核裂受到相空间中更严格的限制。弹核碎裂和转移反应的几率都随靶核质量增加而增加，并且与被转移结团的结构有关。转移反应主要对弹核附近的类弹碎片有贡献，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。对反应中的同位素产额分布也进行了分析，结果表明，类弹碎片的同位素分布对靶核有依赖关系，当靶核的N/Z增加时，产物的N/Z也增加，并且低能部分的N/Z比高能部分的N/Z要大。当角度变大时，~7Li/~6Li、~9Be/~7Be、~(11)B/~(10)B等同位素产额比随之变化，低能部分变化缓慢，高能部分则变化明显。产物的同位素产额分布或同位素产额比反映了系统由非平衡向平衡演化的过程。实验中对于BaF_2晶体与半导体组成的望远镜探测器的性能进行了测量。圆柱形BaF_2晶体后配以XP2020Q型光电倍增管，输出信号送入不同的QDC，以获得BaF_2中光输出的快慢成分。ΔE-E方法可以得到较好的元素鉴别，即使对低能的p、d、t也能分开，用快慢成分关联方法可对较高能量的轻带电粒子很好地鉴别。入射离子越重，相同能量的离子在BaF_2晶体中引起的光输出越小。BaF_2对入射离子的响应在较大的能区内是线性的，在低能时存在轻微的非线性。对80 cm大面积位置灵敏电离室与一维位置灵敏塑料闪烁体组成的探测系统首次在中能重离子反应中进行了测试。电离室可以测量较重的低能离子，有较好的粒子鉴别能力，能给出能量信息及两维位置信息。闪烁体则使得该系统可用于较高能量轻带电粒子的测量，它能给出能量吸一维位置信息，与电离室配合可以进行元素鉴别。它将在以后的中能重离子实验中得到广泛的应用

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/A~(40)Ar+~(115)In反应中轻粒子发射研究及大面积位置灵敏闪烁探测器的研制

论文分为两个部分。第一部分：研究在25MeV/u ~(40)Ar+~(115)In反应中轻粒子发射机制。实验中，利用研制的轻粒子探测器测量了发射的P、#alpha#能谱。用三源模型拟合了轻粒子能谱，所提取的参数与费米气体模型的计算结果进行比较，分析了发射源形成和衰变的一些特点。第二部分：研制一种大面积幅度、时间、位置灵敏闪烁探测器。它是HIRFL上建成的第一阶段放射性核束物理实验终端的主要设备之一，在首次放射性核束调试中收到良好的效果。本文的目的是用经典理论研究了热核形成及衰变的一些性质，在即将开展的放射性核束物理研究中， 利用研制的大型探测器对经典理论普适性进行检验

12个日本落叶松家系扦插苗造林后的高生长表现及其稳定性分析

文章分析了 12个日本落叶松家系扦插苗造林后的高生长表现、遗传参数和稳定性参数。得出 :在经过一次选择后 ,优良家系 (超过日本落叶松丰产林标准 15 % )只占全部家系的 1/3 ,并且仍有少量的家系低于此标准 ,可能的原因是基因型×环境 (年份 )互作的敏感性 ;连续测定期间 ,树高总生长量的广义遗传力变化不大 (74 5%～78.0 % ) ,说明高生长受中上等遗传效应的控制 ;但遗传变异系数和表型变异系数均随年龄增长而下降 ,显然再行选择需加大选择强度 ;然而 ,变异系数下降有利于为生产提供品质均一的无性系材料。稳定性分析表明 ,家系×年龄的互作是明显的 ,即高生长性状是对环境敏感的性状 ;多数家系能够利用模型进行回归预测 ;如欲在树木发育的幼龄期进行选择 ,当缺少多点试验数据时 ,只能通过连续测定 ,对稳定性好的家系作出可靠评价。文中还对稳定性方法在早期测定中的作用进行了探讨。