質子反應

質子反應是由質子照射靶核引起的反應。一般為吸熱反應，需要克服質子靠近靶核產生的庫侖位壘。包括(p，n)，(p，2n)，(p，pn)，(p，γ)等反應。質子能量低於7MeV時，發生彈性散射、非彈性散射和(p，γ)俘獲反應。高於7MeV時，發生(p，n)反應，質子能量更高時，可發生(p，2n)和(p，pn)等反應。(p，n)反應截面大體在0.1～1b之間。

基本介紹

• 中文名：質子反應
• 外文名：protonreaction
• 分類：物理學

質子反應機制

文獻利用量子分子動力學分析中高能質子轟擊薄靶的物理過程研究結果表明，當入射質子能量小於 1.5GeV 時，主要是直接、級聯和蒸發 3 個過程的競爭和轉化。3 個反應過程相應的時間區間分別小於 30fm/c ，30 — 100fm/c 和大於100fm/c。量子分子動力學分析（ p ，x n ）反應的雙微分截面能較好地再現實驗數據。

質子反應產物

QMD 計算的中能質子轟擊靶的散裂產物很好地再現了實驗測量數據的散裂峰，且和K.Summerer 的經驗公式計算結果吻合。但是，QMD 沒有考慮裂變問題，不能很好地計算靶的裂變產物。在考慮仍然具有較高激發能的余核的裂變後，利用QMD +FISSION 模型，文獻分別計算了入射能分別為 322 ，660 和 800MeV 的質子轟擊²⁰⁸ Pb ，計算結果和實驗數據符合地較好。這些工作對於進一步研究厚靶的產物分布和放射性廢物的累積提供了有價值的定向性結論。

裂變截面

文獻用系統學公式研究ADS靶材料的質子反應裂變截面，旨在為核設計提供依據。首先在液滴模型、殼修正模型等相關的理論模型的基礎上，利用鉛、鉍這兩個重要核材料質子裂變反應截面的實驗數據得到了一系列的理論參數。基於所給出的一組最佳理論參數，對無實驗數據的能區裂變截面及其他重要核素的裂變截面進行了預言，可知隨著靶核的質子數Z和質量數A的減小，裂變截面減小得很快。

文獻則根據高能質子核反應的核內級聯模型，採用Monte Carlo方法對高能質子入射靶核的核反應過程進行了模擬計算，得到了空間輻射效應所需要的高能質子與矽材料的核反應截面。計算機模擬程式所得的核反應截面等數據與其他公開發表的文獻的結果相符合，但是核子產生截面的計算結果略低。進一步的工作需要考慮核內的核子實際不均勻分布、兀介子的產生、剩餘激發核的退激發等過程。