用特洛伊木马方法间接研究p(9Be,8Be)d天体能区核反应

• 作 者: 蒋宗均
• 机 构: 中国科学技术大学
• 出 处: 中国科学技术大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 特洛伊木马方法 间接测量 蒙特卡洛模拟 天体能区核反应

特洛伊木马方法是实验核天体物理中的一种间接测量方法。适合于直接测量方法应用比较困难或者说目前仍没有比较好的解决方法的天体核反应能区(几keV～1MeV)核物理实验。它是通过测量一个与我们感兴趣的两体反应密切相关的三体反应，借由准自由反应条件提取出我们关心的两体反应的物理信息。　　
本次论文中，特洛伊木马方法被应用于间接测量9Be+1H-＞8Be+2H核反应，通过一个与其有密切联系的三体反应9Be+2H-＞8Be+2H+n来研究。其中氘核作为“木马核”，它可以看做两个松垮的单位构成:d=(p+n）。在这个三体反应过程中，p在其中充当实际的参与者，而中子则扮演两体反应9Be+1H-＞8Be+2H的旁观者。两体反应9Be+1H-＞8Be+2H借助于三体反应克服库伦位垒和电子屏蔽效应，裸核反应截面的间接测量成为可能。　　
本次9Be+2H-＞8Be+2H+n实验是2011年在中国原子能科学研究院串列实验室中完成的。它提供9Be束流轰击CD2靶，能量22.4MeV，流强约1.5nA，使用1mm左右宽线靶，靶厚为160μg/cm2。为了获得较高的角度分辨同时有一定的角度范围，探测器使用的是位置灵敏探测器PSD。在8Be找寻上，我们采用双位置灵敏探测器DPSD(由上下两个探测器PSDu及PSDd组成)对8Be衰变产物α作时间符合。　　
实验数据分析中，以Geant4为基础，建立了一套核物理研究中用于特洛伊木马方法的模拟系统，并应用于此次实验数据的分析研究中。通过比较模拟数据和实验刻度数据，检验了这套模拟系统的可靠性。实验中我们对反应道可能产物8Be进行重构，也在实验数据和模拟数据中看到了8Be。研究过程证实了这套模拟系统的可靠性，并为实验数据分析及今后改进实验方案提供了指导性意见。