裂变产物衰变链设计

根据裂变产物的衰变路径和衰变信息等特点，研制了裂变产物衰变链设计专用衰变数据库，采用ENSDF数据格式，包含8种衰变类型的衰变数据，这些衰变类型有：$ {\beta ^{\rm{ - }}} $负衰变、伴随$ {\beta ^{\rm{ - }}} $负衰变的缓发中子衰变$ {\beta ^{\rm{ - }}} $n、$ {\beta ^{\rm{ - }}} $2n(由于目前实验上最多只观测到2个缓发中子，$ {\beta ^{\rm{ - }}} $3n及以上就没有涉及)、双$ {\beta } $负衰变2$ {\beta ^{\rm{ - }}} $、$ {\beta ^ + } $/$ \varepsilon $轨道电子俘获、双$ {\beta } $正衰变2$ {\beta }^{+} $/2$\varepsilon$、$\alpha $衰变、IT同核异能跃迁。数据库中的重要数据如半衰期、衰变分支比等，全部取自本工作更新评价、国际评价核结构和衰变数据库ENSDF [2]和NUBASE [5]数据库，其中，$ {\beta ^{\rm{ - }}} $n、$ {\beta ^{\rm{ - }}} $2n等取自最新评价数据[3-4]。

每个衰变链上除放射性核素外，还有稳定核素，为便于衰变链设计以及实际应用，将ENSDF数据格式的数据库转换成ENDF格式的数据库，并增加了稳定核素。在构建ENDF格式数据库时，主要考虑：(1) 核素ID，每个核素都对应一个核素识别，包括元素符号、质量数、原子序数以及中子数；(2) 核的状态，即基态g、第一同质异能态m以及第二同质异能态n(本工作最多考虑两个同质异能态)；(3) 半衰期或稳定核素丰度；(4) 衰变方式；(5) 衰变分支比(包括退激至子核同质异能态的分支比)。这样在每个质量链上，就包括所有稳定核素、$ {\beta }^{-} $衰变核素以及少量$ {\beta } $+/$ \varepsilon $衰变核素，涵盖了裂变产物衰变链设计所需的全部数据信息。使用该库的数据，可完成A=66~172核区裂变产物衰变链设计。下面给出库中的数据内容。

对于所有放射性核素的衰变数据，每个衰变母核的具体数据内容如下所示：

· 母核特性：El(能级)，Jπ(自旋宇称)，T1/2(半衰期)，Q(总衰变能)，α%, $ \varepsilon $%+$ { {\beta} ^+ } $%, ${ {\beta ^{\rm{ - }}} }$%, ${ {\beta ^{\rm{ - }}} } $n%, IT% (衰变分支比)；

· 子核特性： El(能级)，Jπ(自旋宇称)，T1/2(半衰期);

·$ {\beta } $(或ε)衰变特性:$E_ {\beta } $、Eε(平均衰变能量)，$ I_{\beta } $±、$ I_\varepsilon $(衰变强度)；

·$ \gamma $衰变特性: $ E_{\gamma} $($ \gamma $能量)，$I_{ \gamma } $($ \gamma $强度)，αk、αk/αL、$\cdots ($内转换系数)；

· $ \alpha $衰变特性: Eα(能量)，Iα(强度)；

· 其它伴随辐射：俄歇电子、内转换电子和X射线等辐射的能量及其强度;

· 归一化因子：NR(相对$ \gamma $射线)，NT($ \gamma $+ce的总$ \gamma $跃迁)，NB($ {\beta } $衰变)，BR(分支比)。

专用数据库中所有核素如表2所列。

表 2  专用衰变数据库中的所有核素