原子核反應(yīng)概述課件

原子核反應(yīng)核反應(yīng)概述Q方程核反應(yīng)截面及產(chǎn)額細(xì)致平衡原理光學(xué)模型復(fù)合核模型1謝謝觀賞原子核反應(yīng)核反應(yīng)概述1謝謝觀賞核反應(yīng)概述幾個(gè)著名的核反應(yīng)第一個(gè)人工核反應(yīng)：（1919）第一個(gè)在加速器上實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)：（1932）2謝謝觀賞核反應(yīng)概述幾個(gè)著名的核反應(yīng)2謝謝觀賞核反應(yīng)概述產(chǎn)生第一個(gè)人工放射性核素的核反應(yīng)：（1934）導(dǎo)致中子發(fā)現(xiàn)的核反應(yīng)：（1930）3謝謝觀賞核反應(yīng)概述產(chǎn)生第一個(gè)人工放射性核素的核反應(yīng)：（1934）3謝核反應(yīng)概述核反應(yīng)分類：按轟擊粒子能量分類：低能（<140MeV)、中能（<1GeV)、高能（>1GeV)按轟擊粒子種類分類：中子核反應(yīng)、質(zhì)子核反應(yīng)、光核反應(yīng)、輕離子核反應(yīng)、重離子核反應(yīng)按靶核的質(zhì)量分類：輕核反應(yīng)（A

30)、中核反應(yīng)（30<A

90)、重核反應(yīng)（A>90)4謝謝觀賞核反應(yīng)概述核反應(yīng)分類：4謝謝觀賞核反應(yīng)概述反應(yīng)道守恒律：電荷守恒、核子數(shù)守恒、角動(dòng)量守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒5謝謝觀賞核反應(yīng)概述反應(yīng)道5謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用反應(yīng)能Q6謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用反應(yīng)能Q6謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用Q方程能量和動(dòng)量守恒關(guān)系

Q方程：

L

LPaPbPBABba7謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用Q方程LLPaPbPBABba7謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用若剩余核處于激發(fā)態(tài)，Q用Q’代替；此時(shí)，在同一角度下可以測(cè)量到幾個(gè)Eb，進(jìn)而計(jì)算不同激發(fā)態(tài)的激發(fā)能。若方程右面各參數(shù)已知，可以求反應(yīng)能；Q方程可以用于靶核質(zhì)量的測(cè)量；8謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用8謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用Q方程的討論出射粒子動(dòng)能是出射角的函數(shù)由u2+w0有Q>0,無(wú)閾能限制；Q<0,

9謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用Q方程的討論9謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用臨界能量臨界能：對(duì)Q<0,存在臨界能量Ecr,當(dāng)Eth<Ea<Ecr時(shí)，Eb有雙值。此時(shí)出射角有極大值：10謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用臨界能量10謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用L系和C系的轉(zhuǎn)換質(zhì)心系能量：11謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用L系和C系的轉(zhuǎn)換11謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用散射角：

L

cvbvcvb’12謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用散射角：Lcvbvcvb’12謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用g

值的計(jì)算13謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用g值的計(jì)算13謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)因子14謝謝觀賞Q方程及其應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)因子14謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額核反應(yīng)截面截面單位：1靶（b）=10-24cm215謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額核反應(yīng)截面15謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額核反應(yīng)產(chǎn)額核反應(yīng)產(chǎn)額與靶厚度的關(guān)系：（無(wú)能量損失近似）16謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額核反應(yīng)產(chǎn)額16謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額微分散射截面一個(gè)入射粒子到單位面積上，發(fā)生核反應(yīng)后，在某一方向上的單位立體角內(nèi)產(chǎn)生出射粒子的幾率。17謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額微分散射截面17謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額分截面：某一特定反應(yīng)道的積分截面角分布：18謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額分截面：某一特定反應(yīng)道的積分截面18謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額總截面：激發(fā)曲線：反應(yīng)截面隨入射粒子能量的變化核反應(yīng)能譜：對(duì)特定的反應(yīng)道，不同出射粒子能量所對(duì)應(yīng)的反射截面。19謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額總截面：19謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額L系和C系中微分截面的轉(zhuǎn)換C系中微分截面的特征：各向同性，90o對(duì)稱，前傾，后傾等20謝謝觀賞核反應(yīng)截面和產(chǎn)額L系和C系中微分截面的轉(zhuǎn)換20謝謝觀賞細(xì)致平衡原理細(xì)致平衡原理：只對(duì)質(zhì)心系成立，且要求正、逆過(guò)程的入射粒子必須能量匹配；對(duì)微分截面要求滿足角度匹配。21謝謝觀賞細(xì)致平衡原理細(xì)致平衡原理：21謝謝觀賞細(xì)致平衡原理能量匹配：逆過(guò)程中的入射道質(zhì)心能量等于正過(guò)程中的出射道質(zhì)心能量。角度匹配：在質(zhì)心系中，正過(guò)程中出射的b粒子的角度等于逆過(guò)程中出射的a粒子的角度。22謝謝觀賞細(xì)致平衡原理能量匹配：逆過(guò)程中的入射道質(zhì)心能量等于正過(guò)程中的細(xì)致平衡原理角度匹配的逆關(guān)系：23謝謝觀賞細(xì)致平衡原理角度匹配的逆關(guān)系：23謝謝觀賞光學(xué)模型核反應(yīng)過(guò)程的三階段圖像獨(dú)立粒子階段復(fù)合系統(tǒng)階段最后階段24謝謝觀賞光學(xué)模型核反應(yīng)過(guò)程的三階段圖像24謝謝觀賞光學(xué)模型光學(xué)勢(shì)入射粒子與原子核的相互作用類似于光波在半透明物質(zhì)中的傳播，一部分透過(guò)（散射），另一部分被吸收（核反應(yīng)）純實(shí)數(shù)勢(shì)不能產(chǎn)生入射粒子的吸收方阱復(fù)勢(shì)：25謝謝觀賞光學(xué)模型光學(xué)勢(shì)25謝謝觀賞光學(xué)模型光學(xué)模型的應(yīng)用26謝謝觀賞光學(xué)模型光學(xué)模型的應(yīng)用26謝謝觀賞光學(xué)模型薛定諤方程的解：27謝謝觀賞光學(xué)模型薛定諤方程的解：27謝謝觀賞光學(xué)模型核反應(yīng)幾率：（吸收幾率）平均自由程：28謝謝觀賞光學(xué)模型核反應(yīng)幾率：（吸收幾率）28謝謝觀賞光學(xué)模型29謝謝觀賞光學(xué)模型29謝謝觀賞復(fù)合核模型基本思想核反應(yīng)過(guò)程：復(fù)合核形成+復(fù)合核衰變復(fù)合核處于激發(fā)態(tài)，并在外界入射粒子的作用下發(fā)生共振；復(fù)合核的衰變方式與形成無(wú)關(guān)。反應(yīng)截面：30謝謝觀賞復(fù)合核模型基本思想30謝謝觀賞復(fù)合核模型實(shí)驗(yàn)證據(jù)：截面關(guān)系：31謝謝觀賞復(fù)合核模型實(shí)驗(yàn)證據(jù)：31謝謝觀賞復(fù)合核模型反應(yīng)截面的實(shí)驗(yàn)比較32謝謝觀賞復(fù)合核模型反應(yīng)截面的實(shí)驗(yàn)比較32謝謝觀賞復(fù)合核模型復(fù)合核的特征復(fù)合核壽命：復(fù)合核從形成到衰變的過(guò)程與入射粒子直接穿透靶核的時(shí)間（10-22s）相比是一個(gè)慢過(guò)程，其特征時(shí)間為10-19-10-14s。復(fù)合核衰變時(shí)的出射粒子角分布在質(zhì)心系具有90o對(duì)稱。出射粒子的能譜具有統(tǒng)計(jì)特征，服從統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律：33謝謝觀賞復(fù)合核模型復(fù)合核的特征33謝謝觀賞復(fù)合核模型共振能級(jí)與