中重核中子共振研究及應用進展

庹先國 劉福樂 王琦標 鄧 超,3 石 睿 穆克亮 牛 江

1（成都理工大學 核技術與自動化工程學院 成都 610059）

2（四川輕化工大學 人工智能四川省重點實驗室 自貢 644000）

3（中國工程物理研究院 核物理與化學研究所 綿陽 621900）

4（中國核動力研究設計院 成都 610213）

當共振能區的中子轟擊靶核時，截面呈現強烈的起伏，這就是中子核反應的共振現象［1］。截面的起伏揭示了中子共振的存在，共振截面可以通過R矩陣核反應公式進行參數化（R 矩陣理論是研究核素截面的重要理論工具，可將實驗截面數據外推至其他能區，將實驗結果和理論計算緊密結合在一起，通過計算機程序的模擬更利于獲取寬能區的截面數據［2］），便于共振參數的量化和存儲。實驗表明：除氫以外的所有核素均存在中子共振現象，但不同核素的共振譜都不相同，每種核素都有其獨一無二的中子共振譜。由于共振出現在核素的特定能量上，所以可以通過共振譜來確定靶核的元素，在某些情況下也可以區分同位素［3］。

核素的共振能級間距和共振能級寬度是中子共振譜的重要參數。除了具有幻數中子數或質子數的原子核外，原子核質量數越大，共振能級間距和共振能級寬度越小。輕核的共振能級間距（約幾百keV）和共振能級寬度（約十到幾百keV）都很大，共振曲線上的共振峰相對孤立，各個能級之間的相干程度也弱。中重核的中子共振能級間距小，各共振峰相互重疊，使得共振峰的位置和大小不易區分，各個能級之間的干涉也更加強烈。……