Методы расчета и оценки сечений ядерных реакций при промежуточных энергиях

• Автор: Дитюк, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.13.18, 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 200 с. : ил

Введение.

Глава 1. Создание полуэмпнричсских систематик сечений пороговых реакций.

1.1. Основные принципы построения систематик

1.1.1. Равновесная эмиссия частиц

1.1.2. Предравновесная эмиссия частиц.

1.2. Систематика сечений реакции п,р

1.3. Систематика сечений реакции п.пр.

1.4. Систематика сечений реакции п,а

1.5. Систематика сечений реакции п,0.

1.6. Выводы к первой главе

Глава 2. Создание библиотек сечении ядерных реакций для исследования процессов активации и трансмутации материалов под действием нуклонов средних энергий 2, МЕ.ЧБ2Р
2.1. Сравнительный анализ возможностей использования различных теоретических моделей для получения сечений ядерных реакций при средних энергиях
2.1.1. Сравнение различных теоретических подходов к расчету сечений ядерных реакций.
2.1.2. Роль энергетической зависимости плотности уровней атомных ядер в расчетах сечений ядерных реакций
2.1.3. Предравновесная эмиссия нуклонов.
2.1.4. Предравновесная эмиссия ачастиц.
2.1.5. Предравновесная эмиссия дейтронов.
2.1.6. Равновесная эмиссия уквантов
2.1.7. Сечения неупругих взаимодействий и параметры оптической модели.
2.1.8. Программный комплекс АЫСЕ1РРЕ.
2.2. Библиотеки сечений ядерных реакций для исследования процессов активации и трансмутаиии материалов под действием нуклонов средних энергий МЕт12 и МЕХП12Р.
2.2.1. Проведение численных расчетов при создании библиотек i2 и МЕШ12Р
2.2.2. Примеры расчета сечений библиотек 2 и 12
2.2.3. Полуэмпирическая оценка сечений ядерных реакций в библиотеках МЕЫй2 и МЕАЮЗР
2.2.4. Формат представления данных в библиотеках МЕП0Ь2 и МЕП,2 Р
2.2.5. Каталог библиотек .4i2 и МЕК,2 Р.
2.3. Выводы ко второй главе.
Глава 3. Библиотека сечений ядерных реакций, протекающих под воздействием заряженных частиц и используемых для производства МСЛИЦИНСКИХ рЗЛИОМЗОТОИОВ
3.1. Некоторые вопросы ядерной медицины.
3.1.1. Радиофармацевтические препараты и область га применения
3.1.2. Способы применения радиофармацеатических препаратов
3.1.3. Способы получения радионуклидов для целей ядерной медицины
3.2. Ядерная физика и ядерпан медицина
3.2.1. Мониторные реакции.
3.2.2. Эмиттеры позитронов
3.2.3. Гаммаэмиттеры.
3.3. Методы расчетов и проведения оценки сечений ядерных реакций
3.3.1. Расчет сечений ядерных реакций с помощью теоретических моделей .
3.3.2. Метод статистической оптимизации и аппроксимации рациональными функциями.
3.4. Библиотека сечений ядерных реакций, протекающих под воздействием заряженных частиц и используемых для производства медицинских радиоизотопов.
3.5. Выводы к третьей главе.
Заключение
Благодарности.
Литература


Такие выражения, основанные на наблюдаемой экспериментальной систематической зависимости сечения реакции от состава ядра, позволяют просто оценить соответствующие величины для ядер, для которых экспериментальные данные отсутствуют. Особенно часто такие формулы используются для предсказания сечений пороговых ядерных реакций, в частности, нейтронных реакций в области энергий МэВ, для которых имеется сравнительно большое количество экспериментальных данных. Для описания сечений п. Однако, известно, что равновесный механизм не может удовлетворительно описать весь спектр эмиссии, особенно его жесткую часть, и, следовательно, необходимо рассмотреть возможность, привлечения моделей неравновесных процессов, моделей прсдравновесного распада. Аналитическая зависимость сечений ядерных реакций в предравновесных моделях носит другой, по сравнению с равновесным механизмом, характер. Используя комбинацию этих двух механизмов, можно получил информацию для выбор аналитической зависимости, аппроксимирующей имеющиеся экспериментальные данные для соответствующей ядерной реакции. Таким образом, теоретические модельные соотношения могут помочь при выборе систематики для описания сечений пороговых реакций. МэВ , которые описывают имеющиеся экспериментальные данные лучше, чем предложенные ранее другими авторами эмпирические систематики. В настоящем разделе изложены разработанные принципы построения полуэмпирических систематик сечений нейтронных пороговых реакций, учитывающих предравновссный и испарительный механизм эмиссии частиц. Подробное описание систематик можно найти в работах . Для построения систематик сечений используется испарительная модель Вайскопфа и прсдравновесная экситонная модель . Ет Ррп вероятность всех неравновесных процессов, протекающих при взаимодействии первичного нейтрона с ядроммишенью, Г парциальная ширина равновесного канала х. Суммирование в знаменателе выражения 1. УУХ скорость эмиссии частицы типа х, Е0 АА1Е энергия возбуждения составного ядра, , г энергии связи нейтрона и частицы типа х в составном ядре, соответственно, А массовое число ядрамишеии, Ух кулоновский потенциал для частицы типа х. Е еехрШБ, 1. Т ядерная температура системы. Используя соотношения 1. Л у, Л
Предполагая, что нейтронная ширина значительно превышает ширины остальных каналов, пренебрегая различием в величинах ядерной температуры для разных каналов и используя выражение 1. М 0. Если в результате ядерной реакции, помимо эмиссии частицы типа х, энергетически возможна эмиссия частицы типа у, сечение реакции п. Гуе1,у парциальная ширина равновесного канала испускания частицы типа у с энергией бу из ядра, образовавшегося после вылета частицы типа х. Суммирование в знаменателе подынтегрального выражения в формуле 1. Рц еД скорость распада п квазичастичной системы п р И, п число экентонов, р число частиц, И число дырок, время жизни п кеазнчастичного состояния, энергия испускаемой частицы типа х. Л,п,Еа, Яоп,Еб и Л. Ес вероятности внутриядерных переходов из п экситонного состояния с энергией Е0, в состояния п 2, п и я 2, соответственно, уп,Ео вероятность испускания частицы из п квазичастичного состояния с энергией возбуждения Еи, Оп фактор обеднения, который определяется следующим образом
Л. П,Е0Л0 п, л. Из работы следует, что на начальной стадии ядерной релаксации вероятности внутриядерных переходов удовлетворяют условиям Х. Е0 . Ео и Хп,Еб Хп. И.Е. Ки плотности экситонных состояний составного и остаточного ядра. Е0 энергия возбуждения составного ядра, ихт Еа2х ех энергия возбуждения остаточного ядра, фактор Дп обеспечивает выполнение условия, что в п эксктонном состоянии выбранный экситон окажется нуклоном типа х. Ферми О А. С учетом 1. Для средней скорости переходов из состояния с л экситонами в состояние с п 2 экситонами используем выражение из работы
где М2 усредненный матричный элемент внутриядерных переходов с изменением числа экситонов на Ап. В настоящей работе предполагается, что М2 не зависит от числа экситонов и Л. Ец уп,Еа, поэтому, принимая во внимание соотношения 1.