重丰中子核的一种特性

重丰中子核具有一种特殊的衰变性质,即β-延发裂变。简单介绍这一衰变模式的基本过程,指出了它的研究意义和研究现状,扼要叙述我们的进展情况。

新重丰中子核素^(237)Th的合成与鉴别

用（ｎ，２ｐ）反应和快速化学分离方法以及根据母子体衰变关系首次合成和鉴别了新重丰中子核素２３７Ｔｈ，测定其半衰期为（５．０±０．９）ｍｉｎ。提出了一个从大量铀及干扰裂变产物中分离痕量钍的快速化学分离程序，并成功地用于新重丰中子核素２３７Ｔｈ的合成和鉴别。

重丰中子同位素^(237)Th半衰期的测定

用 60 Me V/u18O离子轰击天然铀靶 ,通过多核子转移反应产生重丰中子同位素 2 3 7Th。使用改进的相对快的分离钍的放射化学流程 ,从大量铀和复杂反应产物混合物中分离钍 ,用高纯锗( HPGe)探测器联同多道分析器对化学分离的钍样品做离线 γ射线谱学研究 ,通过对 2 37Th子体 2 37Pa(半衰期 8.7min)的 853.7ke Vγ射线的生长 -衰变曲线的分析 ,确定 2 37Th的半衰期为 4 .69± 0 .60min。

新重丰中子核素^239Pa的观测

以５０ＭｅＶ／ｕ丰中子炮弹１８Ｏ轰击天然铀靶，通过奇异的多核于转移反应产生了２３９Ｐａ，用放射化学分离方法从复杂的反应产物中分离出Ｐａ活性，借助于２３９Ｐａ及其子体２３９Ｕ衰变的观察，鉴别了新重丰中子核素２３９Ｐａ，并测定其半衰期为１０６±３０ｍｉｎ．同时，还发现了能量为５２２．０、５６２．０、６３８．５、６８１．０ｋｅＶ的２３９Ｐａ的四条衰变γ射线。

分离鉴别重丰中子核的重要手段：X-γ符合技术

本文简单地介绍远离β-稳定线重质量丰中子核的合成和研究的科学意义。扼要叙述X-γ符合技术(元素指定方法)。指出X-γ符合方法在远离β-稳定线重丰中子核研究中的重要作用。借助于X-γ方法先后研究了一些如^(175)Er、^(197)Os、^(229)Ra、^(238)Th和^(186m)Ta等重丰中子核。

重丰中子新同位素——^(238)Th

利用兰州重离子加速器（ＨＩＲＦＬ）提供的６０ＭｅＶ／ｕ的１８Ｏ离子束照射天然铀靶，通过多核子转移反应生成２３８Ｔｈ．用快速放射化学分离技术从铀及其反应产物的混合物中分离出Ｔｈ同位素．使用两台高纯锗（ＨＰＧｅ）探测器测量了样品的γ射线活性，观测到了２３８Ｔｈ的β－衰变子体２３８Ｐａ的γ射线的生长、衰变行为，测定２３８Ｔｈ的半衰期为９．４±２．０ｍｉｎ．

关于重丰中子远离核研究的实验方法

简单地介绍了重丰中子远离核研究的科学意义,报告了重丰中子新核素的产生、分离和鉴别方法。

中国散裂中子源一期工程防中子辐射重混凝土模拟施工研究

中国散裂中子源一期工程中需要采用C30防中子辐射重混凝土,重混凝土表观密度不低于3 600 kg/m^3;为了防中子辐射,混凝土中要求氢原子含量不低于12 kg/m^3,硼原子不低于0.7 kg。由于其中原材料种类多,密度差异大,为保证工程质量,在正式施工前,进行了防中子辐射重混凝土模拟施工研究,以确定施工工艺和质量控制措施。

放射化学分离在新核素合成中的重要作用及其局限性

简单介绍了重丰中子区新核素合成和鉴别的技术路线,报告了放射化学分离在重丰中子新核素合成中的重要作用及其局限性。

新重丰中子同位素^（175）Er的合成和γ衰变

用１４ＭｅＶ中子轰击天然镜靶，通过１７６Ｙｂ（ｎ，２ｐ）１７５Ｅｒ反应，首次合成了新同位素１７５Ｅｒ．利用γ（Ｘ）谱学方法，对１７５Ｅｒ的活性进行了观测，发现了能量为７６．５，１２０．９，１２３．７，１２８．５，２２７．３，２３４．０，２８１．４，１１６７．５ｋｅＶ半衰期为１．２±０．３ｍｉｎ的八条新γ射线，并指定为１７５Ｅｒ的β－衰变．建立了１７５Ｅｒ的部分衰变纲图．

散裂中子源工程防中子辐射重混凝土配合比研究

中国散裂中子源一期工程中需要采用C30防中子辐射重混凝土,重混凝土表观密度不低于3600 kg/m^3 ,为了防中子辐射,每方混凝土中氢原子含量不低于12kg,硼原子不低于0.7kg。针对该项目的特殊要求,开展了专项试验研究,通过大量的原材料筛选和配合比试验,最终以硼玻璃粉引入硼原子,高含水铁矿砂引入部分结合水,以铁砂、重晶石砂和重晶石作为重质骨料,优选粗细骨料来源和级配,配制出性能满足需要的防中子辐射重混凝土,并成功应用到实际工程中。

新重丰中子同位素^（239）Pa

用５０ＭｅＶ／ｕ１８Ｏ离子同天然铀靶反应产生了新重丰中子同位素２３９Ｐａ．用放射化学法从反应产物中分离Ｐａ活性，通过观测２３９Ｐａ及子体２３９Ｕ衰变所得到的结果显示：首次合成和鉴别了新重丰中子核素２３９Ｐａ，并测定出２３９Ｐａ的半衰期为１０６±３０ｍｉｎ．

新重丰中子核素￣(209)Hg

报道了重丰中子核素２０９Ｈｇ的首次合成、鉴别和半衰期测定．

1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮(PMBP)萃取钍流程的改进

在用PMBP(1 苯基 3 甲基 4 苯甲酰基 5 吡唑啉酮 )从 14MeV中子照射过的天然U靶溶液中萃取Th流程的基础上 ,将萃取介质改为HNO3溶液 ,并将单次萃取 反萃改为两次萃取 反萃 ;在反萃溶液中加入I- 载体和NaNO2溶液 ,在Fe(OH) 3沉淀溶液中加入Br- 载体。用改进后的流程从 6 0MeV/u18O离子轰击天然U的HNO3溶液中分离Th ,从制得的Th样品的γ射线谱可以看出 ,该流程能去除绝大部分产物元素 。

^(197)Os的合成和衰变

用14MeV中子轰击Pt,通过198Pt(n,2p)反应产生197Os。用高纯锗探测器观测197Os的衰变γ射线,获得了10条新γ射线,并指定为197Os的衰变,测定它的半衰期为2.8±0.6min。根据γ(X)-γ符合测量,建议一个197Os的部分衰变纲图。

新重丰中子同位素^(238)Th(英文)

利用兰州重离子加速器（HIRFL）所提供的60MeV／u的18O离子束照射天然铀靶，通过多核子转移反应生成238Th．由快速放射化学分离技术从铀及其反应产物的混合物中分离出钍．使用2台高纯锗（HPGe）探测器对样品的γ（X）活性进行测量，观测到了238Th的β-衰变子体238Pa的635．0keV和1060．5keV2条γ射线峰的增长、衰变行为．利用分析递次衰变的计算机程序对其后一条进行了拟合，得到母、子体半衰期分别为（9．4±2．0）min和（2．1±0．4）min，二者分别与预言值和文献值相符．另外，在由238Pa的X射线开门的γ谱中，发现一条能量为89．0keV的新γ射线，经计算，其半衰期为（8．9±1．5）min，由跃迁能量和半衰期的关系认定该射线来源于238Th的β-衰变．从而证明本实验合成和鉴别了重丰中子新核素238Th，并测定它的半衰期为（9．4±2．0）min．

原子核的大质量转移反应和丰中子超重核的产生(英文)

迄今为止,人们合成的超重核都是缺中子的,无论是熔合-裂变反应还是碎化过程都无法使产物达到周期表的"东北区域"。而重核之间(如U核之间)的近垒大质量转移反应则可能是目前生成丰中子超重核和达到未知丰中子重核区域的唯一途径。在改进的量子分子动力学(ImQMD)模型结合统计模型框架内,研究了U+U等反应体系的大质量转移反应,计算了反应产生的初生态碎片的质量和电荷分布,并成功再现了产物的终态质量和电荷分布。通过比较3个反应136Xe+248Cm,48Ca+248Cm和238U+248Cm产生的106号元素的截面大小,揭示了U+U等重核大质量转移反应对产生丰中子超重核是非常有利的。

我国重质量丰中子新核素的合成、鉴别和研究实现重要突破

本文叙述了远离β稳定线新核素尤其是重质量丰中子新核素合成和研究的重要意义,介绍了合成和鉴别的技术路线,报告了我国在该领域的研究现状。