超重核研究中锕系靶的分子镀制备

发布时间：2020-05-01 19:17

【摘要】：超重核的合成和鉴别及其化学性质研究一直是放射化学及原子核物理研究中最具挑战性的前沿课题之一。随着超重核合成向更重的方向发展,合成超重核素的实验也更加困难。提高重离子束流利用率成为解决方法之一,为此需要制备可承受大强度重离子束流轰击、适用于充气反冲谱仪高速转靶系统的重核靶。超重核研究对所制靶的热稳定性、牢固性和厚度同时提出了更高的要求,锕系靶的制备成为超重核合成研究中的关键技术之一。目前国内没有开展适用于充气反冲谱仪的锕系靶的制备研究,为了制备满足国内超重核素研究的需要,因此,本论文开展了超重核研究中锕系靶的分子镀制备,主要进行了以下的研究工作:1)大面积扇形~(232)Th靶的制备研究。根据充气反冲谱仪转靶系统的特点设计加工了扇形分子镀槽。通过电流密度等制备条件的研究,完成了扇形~(232)Th靶的分子镀制备。制得的钍靶已成功应用于充气反冲谱仪上重离子核反应实验中。2)利用扫描电子显微镜技术(SEM)及能量色散X射线谱分析法(EDS)和X射线荧光光谱分析法(XRF)对束流轰击前后的钍靶靶膜进行了微观形貌和化学成分分析,检验了所制靶的稳定性及牢固性。3)在钛箔上制备~(243)Am靶的研究。利用离子半径和化学行为相似的钕元素来模拟镅,完成了钛箔上~(243)Am靶的制备研究,并掌握了在高熔点靶衬上制备镅靶的技术。实验表明,利用分子镀技术制备的大面积扇形~(232)Th靶化学纯度高、表面均匀,镀层附着力强、牢固性好,达到了转靶系统的要求,制备的扇形钍靶耐强流重离子辐射性能和热稳定性均能够满足超重核素合成研究要求。利用分子镀技术也在钛箔上制备了均匀、平整、牢固度较好的~(243)Am靶。通过研究发展了适用于充气反冲谱仪所需的在高速转动及强束流轰击下的大面积的重核靶的制备技术。
【图文】：

核素图

大学硕士研究生学位论文超重核研究中锕系靶的分子镀些理论外推到远离 β 稳定线区域时，这些理论是否还适用并不明确。一般来论在外推过程中有可能会产生很大的误差，甚至有可能是完全偏离事实，有经过实验检验才可以使用。早期有关超重核的理论也是基于较少的实验立起来的，随着实验数据的增加，，这些理论不断地被完善。随着实验研究越来越重，基于不同的理论框架发展的不同理论模型，对超重稳定岛也存的预言，比如预言超重稳定岛的质子数也可能在 120 或 126。要对理论预检验，就需要更丰富的实验数据，开展更多的实验研究工作。

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大学硕士研究生学位论文超重核研究中锕系靶的分子镀进行超铀核素的研究，逐步向超重区迈进。经过近 20 多年的努力，我国素的合成及衰变性质研究方面都取得了一些结果[33-35]，超重化学的研究融入到国际超重化学研究队伍中[36-37]。目前在国内建立了进行超重核物学性质研究的相应平台，比如在中国科学院近代物理研究所建立了国际通气反冲谱仪[38]及用于超重核化学性质研究的气相热色谱装置[39]等。图 1.2 是目前国内开展超重元素化学性质研究的在线气相色谱学实验装流轰击靶子产生的目标核，通过气体传输进入热色谱装置进行分离和化学究。随着所研究核素的原子序数的增加，其产生截面越来越小，超重元素质研究也愈加困难。为了增加产额。尽可能地利用生成截面大的反应道，靶、增大束流强度。然而，在强流的轰击下，反应靶温度升高，靶子很容熔化。因此，在超重核研究中，靶子除了需要具备高机械强度，还需要承度重离子束流轰击，具有良好的稳定性。因此，需要发展适用于超重核研结构和制靶技术。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571.6

【参考文献】