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1、第35卷第4期原子能科学技术Vol.35,No.42001年7月AtomicEnergyScienceandTechnologyJuly2001文章编号:100026931(2001)0420356207热中子俘获瞬发γ射线强度计算周春梅(中国原子能科学研究院核物理研究所,北京 102413)摘要:简要介绍了热中子俘获瞬发γ射线强度的计算方法,并以实例进行说明,还给出了有关物理自洽检验的方法及其讨论。关键词:热中子俘获;γ强度计算;强度平衡检验中图分类号:O5711323文献标识码:A原子核俘获一个热中子
2、后,形成具有高激发能(相当于中子结合能S(n))的俘获态,并以辐射瞬发γ射线的方式退激发衰变到基态。其辐射的γ射线可分为3种:1)从俘获态衰变的初级γ射线;2)从低于俘获态衰变的次级γ射线;3)衰变至其基态的γ射线(通常包括初级和次级的)。从这些γ射线的测量中,可了解热中子的(n,γ)反应的反应机制、原子核结构,以及测定某种元素在物质中的有关含量,即瞬发γ射线中子活化分析。随着热和快中子核反应堆的建造,特别是中等和高中子通量核反应堆的建造,瞬发γ射线中子活化分析技术正在得到广泛应用,并受到国际上有关方面的
3、关注。实验中,测量的是其瞬发γ射线的相对强度。实际应用中,需知道的是热中子俘获的瞬发γ射线的发射几率,即绝对强度(通常情况下,需知道每100次中子俘获后,从其俘获态或其它激发态辐射的γ射线的几率)。本工作就热中子(n,γ)反应的瞬发γ射线强度的计算方法进行介绍和讨论,并以实例说明。1 计算方法111 从初级γ射线进行的计算原子核俘获一个热中子后形成俘获态(图1),随后,俘获态通过m条初级γ射线衰变,其第i条射线的强度为Ii,其内转换系数为αi,则有mN∑Ii(1+αi)=100(1)i=1收稿日期:200
4、0202224;修回日期:2000208223作者简介:周春梅(1938—),男,广东兴宁人,研究员,核物理专业第4期 周春梅:热中子俘获瞬发γ射线强度计算357mN=100/∑Ii(1+αi)(2)i=1 对于轻核或几百keV以上的跃迁能量,一般情况下,其内转换系数αi是很小的,可忽略不计。因此,式(2)变为mN=100/∑Ii(3)i=1其中:N为归一化因子。从式(2)或(3)可以计图1 复合核的初级γ射线衰变示意图算出N。Fig.1Skeletonschemeofprimarygammaray2
5、8表1为热中子的Si(n,γ)反应的瞬发γdecayofcompoundnuclide[1,2]射线数据表,图2为其衰变纲图。从表1可看出各条瞬发γ射线的能量、相对强度及其衰变特性。利用式(3),求出其归一化因子N=280.5917。显然,已知N值,可计算出Si(n,γ)反应的各条瞬发γ射线的发射几率或绝对强度值(图2)。28表1 热中子的Si(n,γ)反应产生的瞬发γ射线数据表28Table1PromptgammaraydataofSi(n,γ)reactioninducedbythermalneutr
6、onEγ/keVElevel/keVIγMultδ397174242610161501031(M1)4761638473156301102(641125)306712880102915(M1)7541242028120601052M1+E2-010339501331384731563011221038189103067128801233M1+E2+01042310711050108211521466242610161501894M1+E2+01098127313331273139811281514M1+E
7、2+01197914151549847315630136414461144638018361311345(M1)15401186638018361301595(E1)15641995847315630187617601458473156301072179315143067128811126M1+E2+0126218671295493415631311306(E1)202719892028120601747E2(+M3)01020921893847315633310122123186705718117010
8、41(E1)242517342426101615510620M1+E2-01327250812413493415631301425290612549341563130107235381984847315631181536356615548401040106236331084731563<01123660180649341563136193(E1)358原子能科学技术 第35卷续表1Eγ/keVElevel/keVIγMult
