离心机之惑

 近一段时间以来,伊朗的核问题始终是国际社会关注的热点.特别是2012 年2 月15 日伊朗高调宣布其核计划取得重大进展,称已经研发出由碳纤维制成的“第四代超音速离心机”,并已为其浓缩铀工作新增了3000 台离心机,加上之前正在运转的6000 台离心机,现共有9000 台离心机运转工作,它们将使伊朗的铀浓缩能力提高3 倍.一时间,各种猜测此起彼伏,甚至有分析说,伊朗可能在两个月内制造出核弹.为什么有关离心机的一则消息会使国际社会如此紧张？回顾以前有关伊朗核问题,一般也是有关离心机的问题.离心机在核能的开发利用中究竟有何重要的作用？答案就在原子核裂变反应的基本原理中.     

模板识别技术在核弹头及其核部件销毁过程中的应用场景和作用

模板识别技术是认证核弹头及其核部件的一项关键技术。模板识别技术是指利用真实核弹头及其核部件的测量数据建立相应的模板，然后利用这些模板，通过特定的比较算法，判断核查对象的类别。图1是模板识别技术在核弹头及其核部件销毁过程中的应用场景假设，虚线表示模板建立的流程，实线表示模板应用的流程。     

CFETR水冷陶瓷增殖剂包层中子学分析

基于中国聚变工程实验堆(CFETR)水冷陶瓷增殖剂(WCCB)三维中子学模型，应用蒙特卡罗输运程序MCNP5和IAEA聚变评价核数据库FENDL2.1，完成了WCCB中子学性能分析。研究了在200MW、500MW、1.0GW、1.5GW聚变功率下中子壁载荷(NWL)、氚增殖率(TBR)、核热沉积以及包层材料的辐照损伤。结果显示，目前WCCB包层核分析结果满足CFETR设计要求。     

核查技术数值实验平台中的时间关联符合测量与中子多重性测量

为解决部件核查技术研究中实验数据较少、缺乏系统性的问题,建立了用于核部件属性认证的数值实验平台.该数值实验平台整合了用于模拟被动中子、被动γ射线、主动中子、主动高能光子、缓发中子探测方法的部件核查技术软件.平台新增了适用于时间关联符合测量和中子多重性测量的计算功能,该功能分别由DTB程序和NMC程序实现.本文主要介绍数值实验平台新功能的开发和应用,分别介绍这两种方法的物理原理与程序流程.对程序的验证由分别设计的两个数值实验完成.平台可以为利用统计方法研究核部件核查技术提供系统性的数据.     

核材料核查中信息屏障技术

信息屏障（Information Barrier）是综合采用硬件、软件及规程或行政控制来保护核查对象中的各种机密信息，防止机密信息的泄露与扩散，并且确保核查结果的真实性与可靠性的技术方法，以便简化核查过程，开展安全、有效、可靠的核查活动。     

信息屏障技术的示范装置——能谱遮盖控制器

能谱遮盖控制器是信息屏障技术的示范装置，意在通过简单的实例说明信息屏障技术的双重作用以及为了实现这些作用所必需满足的基本设计要求，为该技术的深入研究奠定基础.简要介绍了样机的作用、设计要素和所采用的信息屏障措施.既要考虑到核查技术的有效性，又要尽可能堵塞各种泄密途径，同时还要使系统的设计信息公开化，使得核查人员能够通过系统设计认证，增加对核查结果的信任度. 关键词： 信息屏障 能谱遮盖控制器 核查技术     

核医疗船反应堆屏蔽初步设计及优化

核医疗船的概念是在现有微堆(MNSR)技术的基础上提出的,它基于IAEA的癌症关怀项目,开发配备硼中子俘获治疗技术(BNCT)的远洋核医疗船,该项目开辟核科技应用的新领域。核医疗船的反应堆设计参考了已建成的医院中子照射器-1型(IHNI-1)反应堆,该堆采用重混凝土作为主要屏蔽材料,水池为方形,其体积和质量都很大,不能满足船用要求。为了使反应堆能够满足船用要求,使用蒙特卡罗方法对医院中子照射器的反应堆屏蔽系统进行重新设计和优化,通过对多个方案的综合对比,最终确定采用不锈钢、含硼聚乙烯为屏蔽材料,并将水池设计成结构紧凑的圆柱形结构,该屏蔽方案在保证安全的基础上,使屏蔽系统的质量和体积大大降低,满足了船用要求。     

模拟核弹头核查中能谱遮盖技术的概念研究

建立了一套基于局域网的核弹头核查系统.系统的硬件组成为:一台网络服务器、两台个人计算机和一台便携式高纯锗γ谱仪.系统的软件(能谱遮盖软件)包括核查方软件、被核查方软件两个模块,它们都采用交互式人机对话,通过局域网进行通讯.核查中,探测器所采集的高分辨γ射线能谱需要经过被核查方软件的防泄密处理后,才能以遮盖能谱或文字显示方式发送给核查方终端.能谱遮盖的原则是,对核查方要求核查的能段,核查方软件必须提供真实、客观的显示;而对其他能段,可根据被核查方对“敏感信息”的认识,作适当的遮盖处理.文字显示方式则是直截了当地回答核查对象是“铀弹”、“钚弹”或“非核弹”.利用能谱遮盖软件对模拟核弹头进行了类型识别和能谱遮盖实验.实验结果表明,所建立的基于局域网的核弹头核查系统具有识别模拟核弹头类型和在核查中保护敏感信息泄漏的功能,特别值得指出的是,核查结果文字显示方式具有较好的防泄密功能,有助于提高核查可信度.实验同时也暴露了该系统的一些不足点,如系统组件过多,集成度不够;被核查方软件的人机交互对话和核查结果的能谱遮盖显示方式可能降低核查的可信度等等 关键词： 核弹头核查 γ射线能谱 能谱遮盖     

核反应实验数据库(EXFOR)

核反应实验数据库(EXFOR)及其检索系统提供了丰富的中低能核反应物理信息和数据，已经成为国际上最全面的核反应实验数据汇编。目前，由国际原子能机构核数据科(IAEA/NDS)协调管理，国际核反应数据中心协作网(NRDC)13个成员进行全球性合作，旨在协调国际范围内核反应实验数据的收集、编纂和传播。中国核数据中心(CNDC)作为NRDC成员之一，多年来开展了大量的中子和带电粒子引起的核反应实验测量和建库技术研究。本文介绍了EXFOR数据库的形成、发展和现况，以及数据格式、数据编纂和检索系统，并简要总结了我国核反应实验数据建库及技术研究等方面的工作，如国内期刊检索、EXFOR数据库文档建设、程序开发、国内数据服务及国际合作等。     

钚部件属性γ射线综合测量原型系统

通过γ射线辐射探测、能谱分析和信息屏障等技术集成，建立了一套可用于核裁军核查的钚部件的钚存在、武器级钚和年龄属性的HAM-1型γ射线综合测量系统.在不泄漏核部件敏感设计信息的前提下，探测核部件是研制HAM-1型γ射线综合测量系统的基本出发点.根据信息屏障的设计要求，选用ARM微处理器作HAM-1的控制中心，自行研发了高分辨γ能谱的解谱分析技术和属性分析技术，编制了HAM-1型γ射线综合测量系统的应用软件，实现了能谱采集、数据分析、结果显示的自动化和核部件敏感设计信息的保护. 关键词： 钚部件 属性测量 信息屏障 γ射线综合测量系统     

韩国核能力

根据公开资料分析，韩国政府曾在20世纪70年代组织开发过核武器，后迫于美国的压力而宣布终止。韩国在2004年被揭露出一系列核问题：（1）激光浓缩铀试验。韩国科学家在2000年实验采用原子气体激光同位素分离（AVLIS）技术，耗费3．5kg金属铀，最后共获得了0．2g平均浓度为10．2％的铀-235。试验生成的铀-235的最高浓缩度已达到77％，接近武器级水平。（2）钚分离试验。1982年4月至5月，几名韩国科学家从钚和铀裂变产物的溶液中提取了少量（毫克级）的钚。（3）化学铀浓缩试验。1979年至1981年，韩国科学家将0．7埏天然铀粉末浓缩为0．72％的铀-235。（4）金属铀提炼试验。1982年，韩国在一座未公开的设施上将UO2转换成UF4，而后在1982年5月至1984年11月，用UF4生产了大约150kg金属铀。这些核问题韩国都未按《全面保障监督协定》规定及时向IAEA申报。     

地基强激光试验功率的近场核查方法

地基强激光试验功率的核查是军备控制中的一个重要物理问题。本文提出了多探测器测量激光大气散射光的核查方案,给出了最佳的探测参数并研究了几种不同的估算激光功率的算法。     

转动诱发原字核量子相变的一种可能途径

基于微观IBM理论，提出转动诱导出玻色子量子相变的一种可能途径：一旦原子核在受到高能激发或作快速旋转时，假如外界提供的能量足以使玻色子完成拆对顺排，则核处于集体相与单粒子态的共存相，其特征是出现较密集的能谱；假如能量不足以完成拆对或顺排，可能发生两种情况之一，当核旋转达到某个临界转动频率ωc时，或者一个高角动量的玻色子脱离“集体”而“游离”出来，或者发生一个高角动量的玻色子转变为一个低角动量的玻色子，核仍旧处于集体相；均会伴随出现光辐射，产生基态带的一条能级——相变信号．正是这类玻色子相变导致了原子核的量子相变．本物理图像统一了玻色子拆对顺排相变和退耦释放光子相变的描述．以100^Pd核的141^＋，142^＋和143^＋态的产生机理为例，对模型作了仔细说明．     

金纳米核壳局域表面等离子体激元的消光特性研究

采用离散偶极近似(Discrete Dipole Approximation,DDA)方法考察核壳比和外界介质折射率对ITO/Au、CdS/Au、Nb-Sn/Au纳米核壳粒子表面等离子体共振消光特性的影响,并利用杂化理论对其物理本质解释。仿真结果表明,ITO/Au和CdS/Au纳米核壳的ω-模式对应的共振峰峰位随核壳比的增加逐渐红移,而Nb-Sn/Au纳米核壳对应的共振峰峰位随核壳比的增加逐渐蓝移;ω+模式对应的四极共振峰峰位随核壳比的增大缓慢蓝移;集中在金壳两极点的振荡电荷对核壳球模式和腔模式的耦合作用以及电场分布有显著影响;相同尺寸纳米核壳的消光能力由强到弱依次是ITO/Au、Nb-Sn/Au、CdS/Au。     

核数据研究及应用的进展与展望

核数据包括核反应数据与核结构及放射性衰变数据。核反应数据是描述入射粒子与原子核发生相互作用的数据，核结构数据是反映核素自身基本性质方面的数据。核数据是核能利用、核工程建设、核技术应用以及核物理基础研究等方面不可缺少的基础数据，在核医学、材料分析、资源勘探、环境监测、宇航技术以及核天体物理研究领域也有着广泛的应用。本文简要介绍了核数据的种类、产生及应用，评述了国际核数据研究与应用现状以及发展动态、我国核数据研究现状及存在的问题，并对我国核数据工作未来发展方向提出了几点建议。     

国际核天体物理学暑期讲习班在南开大学举行

由南开大学和美国德雷克塞大学(Drexel Unive-rsity)联合发起并得到王宽诚教育基金会支持和资助的国际核天体物理学暑期讲习班于1991年6月17日至6月27日在南开大学举行.参加会议的有五位美国学者和40多位国内代表.会议主要就宇宙演化、超新星爆炸、核合成过程以及中微子问题进行了广泛深入的讨论.用讲课形式和专题报告形式进行. 报告人及报告内容分别是:1.F·K·Thielemann(The Center of Astrophysics of Harvard University),报告核宇宙学,星,超新星,星云和大爆炸;2.DaHsuan Feng(Drexel University),报告核结构与天体物理学;3.F.W…     

核电池概述及展望

核电池具有能量密度高、工作稳定可靠、无需人工干预等优点，在需要长期稳定供电的场合具有独特优势，其中热转换式核电池(RTG)是技术最为成熟且应用最早的一类，而β辐射伏特效应核电池已有商业化案例。目前，在β辐射伏特效应核电池研究中存在着放射源自吸收效应浪费能量、转化效率低、换能器件辐射损伤严重等问题，而对于一个实际的核电池，由于放射源自身不断衰变的属性，导致源的成分及其活度随着时间而发生变化，最终影响核电池的电学性能，其影响程度需要加以深入研究。本文以时间轴的形式对核电池的发展进行了全面回顾，简要介绍多种主流类型核电池的原理和应用范围；对于β辐射伏特效应核电池，指出放射源的自吸收是其中的关键科学问题。对于使用63Ni和TiT₂放射源的核电池，给出了其电学性能随时间变化的规律；指出对于某一特定结构的β辐射伏特效应核电池设计，在前期的模拟优化环节中，精细计算是至关重要的；最后提出了将放射源与换能材料相结合、使用含有较重同位素的换能器件的设想，这些设想有利于解决放射源自吸收问题、提高核电池输出功率和减轻辐射损伤的影响。     

核军备控制研究的现状与前景

本文介绍了当前核军备控制研究面临的几大热点问题，包括核政策、核不扩散体制的研究，以及关于全面禁核查技术、核武器裁减核查技术和核材料处理技术的研究，分析了它们的症结所在及前景估计。     

基于Census变换和引导滤波的立体匹配算法

在双目立体视觉系统中，立体匹配是关键步骤之一，其精度对后续的研究有着重大影响。Census算法由于具有简单明晰、运行效果好、实时性强等优点，被广泛采用。但Census立体匹配算法存在变换窗口中心点易受外界条件干扰、深度不连续区域匹配精度低等缺点，由此提出了一种新型的基于Census变换及引导滤波器的立体匹配算法。在Census变换阶段通过计算变换窗口周围的像素的平均值，降低了外界干扰的影响，同时在代价聚合阶段引入具有包边特性且计算量不依赖于滤波核大小的引导滤波器作为自适应权重。实验结果表明:所提算法在Middlebury测试平台上平均误匹配误差为6.03%，相较于目前Census立体匹配算法16.2%的平均误匹配率，匹配效果明显提高，且算法效率较高，具有较好的辐射不变性。     

核试验监测的技术和物理

国际核试验监测系统包括地震探测系统、水声探测系统、次声探测系统、放射性核素探测系统、国际数据中心、现场核查系统等组成部分，是一个国际性的“大科学”工程。文章概要介绍了核试验监测中的主要技术问题和物理问题，国际核试验监测系统的现状和发展趋势，以及国际监测系统在科学研究和可持续发展中的可能的应用领域。