P+90Zr反应出射粒子的双微分截面的理论计算与分析

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加速器驱动次临界洁净核能系统(ADS-accelerator driven systems)在核物理领域受到越来越多的关注,它可以用来嬗变核废料并产生能量。在ADS设计当中,大量精确并通用的截面数据,尤其是中子和质子诱导的六种出射粒子(n,p,a粒子,d,t,以及he-3)的能谱和双微分截面等数据是不可或缺的,这些数据可用来研究核设施屏蔽层的设计、活化法分析、辐射加热以及物质损失等。作为一种抗腐蚀性强的材料,锆元素在核反应堆设计的结构材料中具有很重要的作用,同时质子诱导的靶核锆的能量从闽值到200MeV之内的核反应数据对于ADS的设计也具有重要的意义。在本工作当中,计算了入射质子能量在200MeV以下的p+90Zr核反应的所有可能反应道的截面、六种出射粒子(n,p,α粒子,d, t, he-3)的能谱以及双微分截面等全套微观核数据。在本文的计算中,用到的理论和模型有:光学模型、扭曲波玻恩近似理论、核内级联发射机制、激子模型、考虑了宽度涨落修正的Hauser-Feshbach理论和蒸发模型,特别的是在复杂粒子(d,t,he-3以及α粒子)的发射中引入了改进的Iwamoto-Harada模型。Iwamoto-Harada模型使得理论计算结果与实验数据符合的更好,尤其是复杂粒子的出射部分。在本工作中,将理论计算结果和现有的实验数据做了比较分析,并且得到了比较好的符合性。除此之外,还将本文截面的理论计算结果与JENDL (Japanese evaluated nuclear data library)、TENDL (TALYS-based Evaluated Nuclear Data Library)以及PADF (Proton Activation Data Library)数据库中的评价值做了相互比较。比较发现,本工作的计算结果要优于其他库的评价值。计算值与实验值符合的较好,在整体上数据是自洽的,得到的数据曲线不仅再现了实验数据,也印证了相应的核反应理论。本工作得到的这套核数据对于数据库的建设和ADS的设计都具有重要的学术意义以及应用价值。
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