散裂反应中余核截面的规律研究

摘要

质子治疗及其装置是当前医学界物理界的一大前沿热点。在质子治疗中，高能质子所引发的反应主要为散裂反应等剧烈反应。但在研究质子治疗中的散裂反应产生的余核的截面的规律时，发现现有的实验数据中关于小质量靶原子核的数据较少，且做实验的难度较大，目前理论研究中尚缺少有效的模型来研究散裂反应。因此提出一种模型或经验公式能够预测散裂反应中余核的截面值是非常必要的，所以本文提出了一个较为简单的经验公式，能够预测散裂反应中同位素产生的截面值。
　　本文提出一个经验公式σR2X2=σR1X2σR2X1/σR1X1，预测散裂反应中余核产生的截面值，并且利用现有GSI-FRS实验测量的300、500、750、1000和1500MeV/u能量下56Fe+p散裂反应中产物的余核的实验结果进行验证。其中1500MeV/u能量下56Fe+p散裂反应中余核的截面值被做为参考系统，36Ar作为参考截面。发现利用此经验公式预测的同位素截面值与实验值的符合度比较好，但随着质量数与能量的改变，同位素产生截面的计算值与实验值的差距也在变大。为了使经验公式预测得到余核截面值的准确性提高，在文章的第三章引入了质量数与能量项的修正，使计算得出的余核的计算值与实验值的符合程度更好。同时为了考虑不同炮弹反应系统之间引起的不对称度效应，利用136Xe+p散裂反应的实验数据来考虑不对称度的修正，并且与SPACS半经验参数化公式预测得出的结果进行对比，分别比较计算值与实验值的符合程度以及优劣性，发现两种方法预测的结果都比较好。本方法提出的关于预测散裂反应中余核产生的截面值对于质子治疗具有重要的意义。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 质子治疗简介

1．1．1 质子治疗背景

1．1．2 质子治疗的原理

1．1．3 质子治疗引发的反应及产物

1．2 本工作的研究动机和意义

第二章 不同类型的研究方法介绍

2．1 FLUKA模型简介

2．2 SPACS参数化公式

2．2．1 质量产额

2．2．2 电荷分布

2．3．3 总截面

2．3 本工作研究方法介绍

2．4 本章小结

第三章 散裂反应中余核截面的规律研究

3．1 对本工作研究方法的实验验证

3．2 质量数修正与能量项修正

3．3 与SPACS参数化公式结果对比

3．4 本方法在不同炮弹系统中的扩展

3．5 本章小结

第四章 总结与展望

4．1 总结

4．2 展望

参考文献

致谢

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