MeV能区¹⁴⁹Sm(n,α)¹⁴⁶Nd反应截面的测量

核物理与核技术国家重点实验室张国辉课题组在中子核反应截面实验测量方面获得重要进展，研究成果“¹⁴⁹Sm(n,α)¹⁴⁶Nd Cross Sections in the MeV Region”发表在2011年12月16日的《物理评论快报》上（PRL 107,252502(2011)）。

¹⁴⁹Sm是主要的裂变产物核，裂变产额较高。¹⁴⁹Sm(n,α)¹⁴⁶Nd反应截面的确定，一方面对于核物理与核天体物理基础研究具有重要意义，同时对核能开发与核技术应用等有重要应用价值。该反应截面在MeV能区随能量快速变化，但由于余核是稳定的，不能用普通的活化法进行实验测量因而缺乏实验数据，导致不同的评价核数据库结果之间存在几十倍的差异。

张国辉课题组采用高效率大立体角粒子探测器（双屏栅电离室）与大面积双样品相结合，在MeV能区5个中子能点，对上述核反应截面进行了系统的测量与分析，获得了可以重复的实验结果，测出了小到50微靶的核反应截面。结合理论分析，得到了从热能区、共振能区到MeV能区可靠的激发函数。该工作填补了MeV能区该反应的实验数据空白，澄清了国际上不同评价数据库之间的巨大分歧。

本工作是与俄罗斯Dubna联合核子所以及美国Oak Ridge国家实验室等单位合作完成的，其中核物理与核技术国家重点实验室（北京大学）为第一完成单位。全部实验工作在北京大学物理学院重离子物理研究所4.5 MV静电加速器上完成，获得了国家自然科学基金与核数据重点实验室项目资助。

本课题组十多年来长期与俄罗斯Dubna合作从事快中子核反应实验研究。基于北京大学4.5 MV静电加速器，不断改进实验方法、提高测量精度，对一系列轻核、中重核与重核的(n,α)反应进行了实验测量与理论分析。他们的实验结果被国际原子能机构的EXFOR数据库收录，迄今收有20个核反应、46套核反应数据。