测量离子温度的中性粒子能谱仪

我们知道,获得原子能主要通过两种方式,即重元素的裂变反应和轻元素的聚变反应.氘和氚的聚变反应有着无比丰富的“燃料”来源,是人类解决能源的一个理想途径.国际上从五十年代开始就进行了大量的研究工作,争取实现可控的聚变反应.然而在实践中却碰到了意外的困难,困难的基本原因之一是它必须在1亿度以上的高温下进行.这是因为原子核在互相接近时必须克服库仑斥力,即使象氘和氚这样的轻元素,也必须具备10千电子伏以上能量,才能互相接近,发生核的聚台.而且理论分析表明,必须使整个燃料的原子核都达到这样大的能量,才有可能获得能量的收益,这就…     

弗·约里奥—居里在和平利用原子能方面的贡献

弗·约里奥—居里(F.Joliot-Curie)不但是当代的一位杰出的科学家,并且是一位杰出的和平战士。对于我们现在所面临着的原子能时代,约里奥—居里的贡献是非常巨大的。我们都知道他是为人们创造利用原子能的条件的科学家之一。他在中子的发现、铀与钍原子核的裂变以及链式反应方面都有重要的贡     

激光核聚变简介

国际上已有二十年研究历史的可控热核反应研究工作,近几年来又显得活跃起来.除了它解决人类能源问题的诱人前景以外,这也和最近准稳态环形等离子体装置(如苏联托卡马克[]装置)及激光产生核聚变的进展相联系.轻原子核(如氘、氚的聚变反应单位质量反应物质所放出的能量,比重原子核(如铀、钍)裂变反应单位质量所放出的能量还要大,而其原料氘可以从水中大量提取.每升海水中大约含有0.03克氘,经过充分的聚变反应可以产生2.4-10.5 × 109焦耳的能量.形象地说,一升海水中提取出来的氖完全“燃烧”所放出的能量,等于几百升汽油完全燃烧所放出的能量.…     

核电和物理学

20世纪三四十年代，原子物理学家们发现中子轰击铀原子核的裂变现象并首次实现可控裂变链式反应，把世界带进了原子能时代．半个世纪以来核电已达到全世界电力的16％．目前99％以上都是热中子反应堆核电站。在大规模发展核电的情况下，比如说百GWe,必须加快快中子增殖反应堆的发展和推广，方无核燃料匮乏之虞。     

名词浅释

受控聚变反应 两个带有一定动量的轻原子核(例如■、■或理等)发生碰撞时,在一定条件下,将会结合成较重的原子核。并释放出巨大的能量.这就是聚变反应.由于这种反应往在在温度很高的条件下(例如几千万度以上)进行,所以也叫热核反应.太阳的能量即来自太阳内部持续不断的热核反应.氢弹爆炸则是人工产生的热核反应,故把氢弹称为热核武器.然而氢弹爆作的能量不适于人类和平地利用,人们希望热核反应能够有控制地、缓慢地进行,驯服地为人类作功.这就是受控聚变反应,或受控热核反应,迄今受控聚变反应尚未实现,世界各国均在努力研究之中. 在热核反应…     

核能存储及释放的新机制

 1938年,德国科学家奥托·哈恩等人发现铀裂变现象1939年8月2日,爱因斯坦在写给美国总统罗斯福的信中指出铀裂变可能导致新型重要能源的产生和武器的建造,由此导致了1942年美国研制原子弹的“曼哈顿”计划和1945年7月16日在美国新墨西哥州的沙漠里进行的世界上第一颗原子弹试验,从而使得核能成为可供利用的主要能源之一。通常所说的核能包括原子核的裂变能和聚变能。裂变能是重原子核通过裂变而释放的能量而聚变能是由两个轻原子核聚合成一个较重核而释放能量。除了核武器外,裂变能主要用于发电,目前世界的核电已达总电量的16%。     

耦合动态系统中反馈裂变对泄漏核辐射贡献的计算

耦合动态系统包含流体运动与裂变、聚变、反馈裂变核反应的复杂作用。系统的泄漏核辐射是由介质流场和核反应形成的中子场综合作用的结果。数值模拟是对实际系统的物理过程进行定量分析的必要手段。综合这一复杂的耦合过程，核反应放能影响流体的运动状态，裂变反应为聚变反应创造条件，聚变产生的高能中子会引起更剧烈的裂变反应，一直到系统解体。通常综合模拟不能区别不同来源的中子、y辐射对泄漏辐射的贡献，原因在于：如果关闭某一类核反应，则同时就改变了核放能从而又影响介质流场的变化过程。     

氢同位素交换催化剂制备及性能

聚变反应堆或聚变裂变混合堆氚工厂中,氘氚燃料回收和含氚废水、废气处理过程中,涉及液态水、汽态水和甲烷与氢气间的同位素交换反应,催化剂是实现这些反应的关键。     

裂变产物的中子核反应数据研究现状

前言重原子核在中子、质子、重核、介子和γ光子作用下均能发生裂变。其中最有实用价值的是铀和钚在中子作用下的裂变,因为这些裂变产生新中子,新中子又能够继续引起裂变,从而实现链式反应,大规模地释放核能。当前,核能利用中使用最多的是~(235)U 和~(239)Pu,后者主要用于核武器,前者除用于核武器之外更广泛地用于各种类型的反应堆。     

中能原子核反应

一、引言研究原子核反应的目的主要是为核能(包括裂变能及聚变能)的利用提供数据,如反应热、反应全截面及部分截面等等。在学科研究方面,可以通过核反应来研究核结构及核反应机制。通过测量核自旋、磁矩及电四极矩等,可以了解核的某些静态特征;研究核衰变就能了解     

核武器的物理基础

 利用能自持进行的核裂变或核聚变反应释放的能量,产生爆炸作用并具有大规模杀伤破坏效应的武器,总称为核武器。其中,利用铀235或钚239等重原子核的裂变链式反应原理制成的武器,叫裂变武器,通常称为原子弹。利用重氢（（₁²）H,即氘）或超重氢（（₁³）H,即氚）等轻原子核的热核反应原理制成的武器,叫热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。以高能中子辐射为主要杀伤因素的低当量小型氢弹,称为中子弹。 一、原子弹 铀235、钚239这类重原子核在中子轰击下,会分裂为两个中等质量数的核（称为裂变碎片）,同时放出2-3个中子和约2.9×10^-11J的核能。     

受控核聚变——现代物理学的一个重要前沿领域(之三)

 核聚变与核裂变可以说是核能的一对孪生兄弟.氘的聚变反应是在1934年世界上第一台加速器投入运行后不久就实现的,而铀的裂变反应直到1938年底才被发现.然而,裂变能源的发展一帆风顺而聚变能源的探索却道路曲折.早在1942年就建成了具有功率输出的实验性裂变反应堆,50年代就建成了商用核电站.而核聚变直到最近才基本证明了它的科学可行性,90年代可建成具有功率输出的实验反应堆,要到21世纪初才能发展商用聚变核电站.这是因为实现受控核聚变的条件实在太苛刻了!首先要使等离子体达到1亿度的极高温度,并且维持足够长的时间,以便产生足够多的聚变反应,释放大量的能量.     

关于借助于气体放电得到可控制的热核反应的可能性

原子物理学和核子物理学的理论与实验工作,近年来,一直在寻求和平利用原子能的新途径。我所指的就是热核反应,在这种反应里,潜在于原子核内的能量的放出,不是靠铀或钍的重原子核的裂变,而是由于某些物质的轻原子核的合成的结果,譬如氘和氚,它们都是氢的稀有异形物。_氘发现于自然界里,并且能从水中用电解方法大量地提取。氚是放射性物质,在原子锅炉里用中子轰击锂可得到它。我们现在已经能够在氢弹里创造出把氘转变为氦的条件。这就是热核反应。但是,为使它成为可控制的,就必须找到办法,使它不具有强力的爆炸性质。解决了这一问题,才能使人类免除关于生存于地球上所必须的能量贮藏量的经常的切身的忧虑。不言而喻,控制热核反应过程这一异常有趣、同时又异常艰巨的任务,吸引了世界上一切国家的物理学家的注意。     

受控核聚变——现代物理学的一个重要前沿领域(之三)

核聚变与核裂变可以说是核能的一对孪生兄弟.氘的聚变反应是在1934年世界上第一台加速器投入运行后不久就实现的,而铀的裂变反应直到1938年底才被发现.然而,裂变能源的发展一帆风顺而聚变能源的探索却道路曲折.早在1942年就建成了具有功率输出的实验性裂变反应堆,50年代就建成了商用核电站.而核聚变直到最近才基本证明了它的科学可行性,90年代可建成具有功率输出的实验反应堆,要到21世纪初才能发展商用聚变核电站.这是因为实现受控核聚变的条件实在太苛刻了!首先要使等离子体达到1亿度的极高温度,并且维持足够长的时间,以便产生足够多的聚变反应,释放大量的能量.     

弘扬两弹精神 铸就神光之魂

聚变是指两个轻核子结合成中Z（原子序数）核,同时释放大量能量的过程。聚变释放能量的大小由著名的质能方程E=△m0c^2决定。其中E、△m0、c分别为聚变释放的能量、质量亏损和光速。核聚变放能是宇宙能源的主要来源之一,太阳就是以其巨大的轻核聚变,源源不断地为地球送来宝贵的能源。而聚变反应又分为可控聚变反应和不可控聚变反应。我们知道要发生聚变反应,第一步必须使轻核处于等离子体态,即进入物质第四态。等离子体是一种充分电离的、整体呈电中性的气体。在等离子体中,由于高温,电子已获得足够能量摆脱原子核的束缚,原子核完全裸露,为核子的碰撞准备了条件。第二步必须使轻核处于高温状态,因为只有等离子体的温度达到几千万甚至几亿摄氏度时,     

受控聚变研究中的表面物理问题

一、受控聚变研究的目标 在目前阶段,受控聚变研究的目标是在反应堆中实现原子核的聚变反应并得到能量输出.这种反应的主要反应式是在以上各式中.括号中的量表示反应产生粒子携带的能量,单位为MeV 由于在常温下,这一反应的截面太小,一般认为,这一反应应在五百万到一千万度以上的高温下进行.这时的反应物质处于等离子体态,反应称为热核反应. 因此,为实现受控热核反应,须把反应物约束在一定的实验装置内,并且使它达到一定的密度,加热到一定的温度.这个条件可用反应离子密度n,离子温度Ti和离子的能量约束时间τ来表示.若只考虑轫致辐射的能量…     

取之不尽用之不竭的理想能源——激光惯性约束核聚变

能源,是人类生存活动中不可缺少的、重要的资源。几千年来人类为了求得生存和发展,不断地探求向大自然索取能源。20世纪以来,人们开发利用了太阳能和原子能。原子能又分裂变能和聚变能。从40年代起,裂变能已为人类所掌握和利用。50年代开始,人们     

核裂变和裂变机制的模型理论

 一、裂变反应的发现及其意义1932年查德威克发现了中子,使人类终于找到一把打开核反应大门的钥匙。由于中子和原子核之间没有库仑排斥力,可以很容易进入核内而产生各种类型的核反应过程,例如弹性散射、非弹性散射、粒子转移反应、敲出反应、俘获辐射反应等。     

中能原子核反应

一、引言研究原子核反应的目的主要是为核能(包括裂变能及聚变能)的利用提供数据,如反应热、反应全截面及部分截面等等。在学科研究方面,可以通过核反应来研究核结构及核反应机制。通过测量核自旋、磁矩及电四极矩等,可以了解核的某些静态特征;研究核衰变就能了解核能极的性质。但是原子核反应的方法比核衰变的方法有许多优越的地方。在核反应中,使用能量较高的核弹来轰击靶核可以研究高激发态的核能极性质。例如,通过La~(141)的β衰变并测量相应的退激γ射线,可以定出Cc~(141)核的一个1.35MeV的激发态;而通过Ce~(141)的(d,p)反应却可以定出Ce~(141)的七个激发态的位置及相     

取之不尽·用之不竭的理想能源——激光惯性约束核聚变

 能源,是人类生存活动中不可缺少的、重要的资源.几千年来人类为了求得生存和发展,不断地探求向大自然索取能源.二十世纪以来,人们开发利用了太阳能和原子能.原子能又分裂变能和聚变能.从四十年代起,裂变能已为人类所掌握和利用.五十年代开始,人们又在进一步探索聚变能的利用问题,已经有不少国家建造了受控核聚变研究装置,而且近年来的研究工作都有不同程度的进展,尤其是惯性约束核聚变的研究,目前又有新的突破.从前认为利用聚变能是遥远的事,而现在看起来要比从前乐观了许多.我国人口众多,能源缺乏.在人口稠密、工业发达的地区,常因能源问题、工厂开工不足致工业生产和人民生活,带来困难。