【摘 要】
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目前,国际上在核数据评价工作中广泛运用的核反应模型程序有ALICE、GNASH、TNG、TALYS、EMPIRE等。作为拥有目前国际上主要的四大评价核数据库之一的中国核评价数据库(CENDL)的中国核数据中心,持续不断地引进借鉴国际上这些先进成熟的模型程序、进一步完善我国核反应模型程序系统和丰富我国核数据的评价手段是非常有益和必要的。本工作的内容是引进开发EMPIRE程序,并运用此程序完成n+58
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目前,国际上在核数据评价工作中广泛运用的核反应模型程序有ALICE、GNASH、TNG、TALYS、EMPIRE等。作为拥有目前国际上主要的四大评价核数据库之一的中国核评价数据库(CENDL)的中国核数据中心,持续不断地引进借鉴国际上这些先进成熟的模型程序、进一步完善我国核反应模型程序系统和丰富我国核数据的评价手段是非常有益和必要的。本工作的内容是引进开发EMPIRE程序,并运用此程序完成n+58,60,61,62,64Ni反应的理论模型计算工作,从而熟悉和初步掌握该程序系统的模型框架和特点,为进一步完善我国核反应模型程序系统和丰富我国核数据的评价手段积累经验。EMPIRE程序最早是由Mike.Herman等人于1982年开始编制的,至今已经历了很多版本,并已在美国ENDF库中广泛使用。它基于很多成熟的核模型理论,如光学模型,耦合道光学模型和扭曲波玻恩近似,多步直接、多步复合和激子模型以及考虑角动量和宇称守恒的Hauser-Feshbach等模型理论,并能提供很宽的入射粒子能量(0-200MeV)及多种入射粒子的模型计算。程序本身与核反应输入参数库RIPL和EXFOR实验数据库直接接口,并将ECIS程序做为子程序调用。此外,程序的用户界面非常友好,运行速度很快,绘图功能强大,可以直接绘制截面、角分布、双微分截面和能谱的数据,并以ENDF格式输出所有结果,为用户进行核数据的核反应理论计算提供了方便。在掌握了EMPIRE程序的基本框架的基础上,本工作完成了EMPIRE程序系统在中国核数据中心Linux环境下的安装和调试。在进行n+58,60,61,62,64Ni的计算过程中充分利用了Ni及其同位素的中子反应总截面、弹性散射截面、弹性散射角分布的实验数据,从核模型输入参数库RIPL-2中选择合适的光学势和相关参数,然后应用光学模型,耦合道方法、基于统一的Hauser-Feshbach理论及量子多步(TUL&NVWY)等理论,系统地计算和分析了入射中子能量≤20MeV时,n+58,60,61,62,64Ni各反应道的截面、弹性散射角分布、分立能级截面及其非弹性散射角分布、次级中子双微分截面和能谱等微观数据。本工作的理论计算结果除了与实验测量数据进行比较外,同时也与ENDF-BⅦ、JENDL-3.3、JEFF-3.1和CENDL-3.0中的相关数据进行了比较。从结果上看,运用光学模型、Hauser- Feshbach理论及量子多步(TUL &NVWY)理论合理地再现了n+58,60,61,62,64Ni核反应过程,计算结果与实验测量数据符合较好,特别是在次级中子双微分截面方面较其它的评价库有所改善。
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