三种铁同位素56,57,54Fe的快中子(n,a)反应研究

铁是快堆、裂变-聚变混合堆与加速器驱动装置的重要结构材料，铁同位素的(n,a)反应截面对于完善核反应理论以及研究材料的辐射损伤是非常重要的。然而56,57Fe (n,a)反应截面不能用常规的活化法测量，至今实验数据非常缺乏。54Fe(n,a)反应截面虽然可以用活化法测量，但在5―7MeV能区实验结果少，误差大。实验数据的缺乏，导致核反应理论计算中的模型参数不能确定，因此不同评价数据库之间分歧很大。本项目拟依托北京大学4.5 MV静电加速器，产生4―７MeV以及14―20MeV能区的单能中子，采用探测立体角接近4π、效率约100%的双屏栅电离室作为带电粒子探测器，利用脉冲数据采集卡记录脉冲波形，对56,57,54Fe(n,a)反应截面进行系统的实验测量，结合理论分析，得到完整、可靠的反应截面数据。通过本研究，可以获得快中子能区重要结构材料核素的部分关键核数据，填补实验数据空白或澄清数据分歧。

铁是快堆、裂变-聚变混合堆与加速器驱动装置的重要结构材料，铁同位素的(n,a)反应截面对于完善核反应理论以及研究材料的辐射损伤是非常重要的。然而56,57Fe (n,a)反应截面不能用常规的活化法测量，实验数据非常缺乏。54Fe(n,a)反应截面虽然可以用活化法测量，但在4―7MeV能区实验结果少，误差大。因此不同评价数据库之间分歧很大。本项目依托北京大学4.5 MV静电加速器，产生4―7MeV能区的单能中子，通过与俄罗斯合作得到高浓缩的同位素样品材料，采用双屏栅电离室作为带电粒子探测器，利用脉冲数据采集卡记录脉冲波形，对56,57,54Fe(n,a)反应截面进行了系统的实验测量，结合理论分析，得到了完整、可靠的反应截面数据。对54Fe(n,a)反应截面的测量，证明了测量方法的可靠性。56Fe(n,a)反应截面的测量，提供了新的实验结果并对澄清已有数据分歧具有重要作用。57Fe(n,a)反应截面的测量结果，填补了实验数据空白。