托卡马克中磁流体不稳定性与高能量离子相互作用

在托卡马克中,磁流体不稳定性与高能量离子相互作用是一个非常重要的问题,它对未来聚变堆稳态长脉冲运行至关重要。HL-2A是我国第一个具有先进偏滤器位形的非圆截面的托卡马克核聚变实验研究装置。撕裂模是托卡马克中的一种基本的电阻磁流体不稳定性,它可以改变磁场的拓扑结构,形成输运短路,甚至会触发大破裂。高能量离子在燃烧等离子体和各种外部辅助加热过程中是不可避免会产生的。目前,撕裂模与高能量离子相互作用依然存在一些关键性问题,例如撕裂模与高能量离子相互作用的共振关系、该物理过程导致高能量离子损失的物理机理等,并且还没有完整的关于撕裂模与高能量离子共振相互作用的数值模拟工作。因此,本综述论文主要从以下三个方面展开:1)回顾撕裂模与高能量离子相互作用的研究历史;2)基于HL-2A实验,从数值模拟的角度讨论撕裂模与高能量离子共振相互作用的物理机理以及其导致高能量离子损失的物理机制;3)展望未来聚变堆中撕裂模与高能量离子相互作用的情况。     

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基于数学抽象素养培养的概念教学探究——以苏教版高中数学课程(必修一)函数为例

《普通高中数学课程标准》提出了六大学科核心素养,包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析."数学在本质上研究的是抽象的东西,数学的发展所依赖的最重要的基本思想也就是抽象",数学抽象也是形成理性思维的重要基础,反映了数学的本质特征,贯穿在数学产生、发展、应用的过程中.课程标准希望学生通过高中数学课程的学习,能在情境中抽象出数学概念、命题、方法和体系,积累从具体到抽象的活动经验.     

质子数Z 分别位于Ru 之上和之下的A~(100~126) 丰中子原子核三轴形变在原子核形状变迁和共存中的重要作用(英文)

基于Ru (Z = 44) 丰中子同位素中存在最大三轴形变的理论预言和实验证据,综述了近年来Rh (Z = 45),Pd (Z =46), Ag (Z =47), Cd (Z =48)(质子数Z 位于Ru,Z =44 之上)及Zr (Z =40), Nb (Z =41), Mo (Z =42),Tc (Z =43)(质子数Z 位于Ru,Z =44 之下) 的A~ (100~126) 丰中子同位素中关于三轴形变的形状变迁和形状共存系统性研究的重要进展。252Cf 自发裂变瞬发 射线-- 三重符合、特别是新建立的--- 四重符合数据的系统观测和研究,在Ru, Pd, Cd 和Nb 丰中子同位素中显著扩展或首次观测到了一系列能带,为这个核区原子核形状的研究提供了新的、重要的实验数据。联系此前报道的有关进展,使用PES, TRS, PSM, CCCSM 和SCTAC 理论模型计算拟合新的实验数据,在该核区沿同中素和同位素链,并随自旋和激发能变化各自由度,跟踪原子核形状渐进变化,获得了新的系统性研究成果,显著扩展和深化了人们对原子核形状变迁和形状共存的认知。对于Ru 及其上的Rh (Z = 45), Pd (Z = 46), Ag (Z = 47) 和Cd (Z = 48) 丰中子同位素的研究表明:Rh 丰中子核具有比最大值稍小的三轴形变,γ = 28°,并在103{106Rh 同位素链上鉴别出了手征对称破缺;在三轴形变核112Ru和114Pd(N = 68)中发现了三轴原子核的摆动运动,该摆动运动也可能在114Ru (N = 70)中存在;观察到了从具有最大三轴形变的110,112Ru 中手征破缺到稍小三轴形变的112,114,116Pd 中扰动的手征破缺的过渡;在较软的Ag 核中观察到了丰富的谱学结构,在104,105Ag 中鉴别出了可能的手征对称破缺,在较重的115,117Ag 中提出了趋于三轴形变的软度;具有小形变的Cd核的能级结构被解释为准粒子耦合、准转动和软三轴形变;最近的库伦激发的研究提供了Z = 50, N = 82满壳附近122,124,126Cd 核中出现核集体性的实验和理论证据;上述研究成果展现出从Ru中的最大三轴形变(γ=30°,三轴形变极小增益为0.67 MeV), 经具有大三轴形变的Rh核γ=28°),到Pd核中的稍小、但稳定于中等自旋到高自旋区的三轴形变(γ~41°,三轴形变极小增益为0.32 MeV),再经Ag核中的软度,最后到具有很小形变、但仍出现集体性质、包括软三轴形变的Cd核的过渡。对于Pd核转动带交叉系统性的研究揭示了其第一带交叉(νh_11/2)2 中子转动顺排的上行驱动,和第二带交叉(πg_9/2)2质子转动顺排的下行驱动效应,成功地解释了114Pd 中的三轴摆动运动,并给出了110-118Pd同位素链中理论早已预言、而比早期理论预言更为完整准确的形状渐进变迁和形状共存的图像。根据该核区的系统研究,发现最大三轴形变出现在112Ru,而在相邻的偶Z(Pd)同位素链,三轴形变极小的中心在114Pd, 两者均为N = 68。上述系统性研究沿相邻的Ru和Pd偶Z同位素链,在N =68同中素中鉴别出最大三轴形变,均比理论预言的108Ru 和110Pd 多4个中子。在Z值位于Ru (Z = 44) 之下的Zr (Z = 40), Nb (Z = 41), Mo (Z = 42) and Tc (Z = 43) 丰中子同位素中,Y和Zr核具有很强的轴对称四极形变,而在较重的Zr同位素中出现了自由度;较重的Nb核(A = 104~106) 基态具有中等程度的软三轴形变和强四极形变,随着自旋和激发能的增加,过渡到接近于轴对称的强四极形变;而较轻的Nb核(A≤103) 基态均接近轴对称形状;在Nb同位素链上基态由球形到强四极形变的形状突变发生在100Nb(N = 59),在100-106Nb同位素链中基态的软三轴形变随中子数增加而增加;在Nb核中还观察到关于软三轴形变的形状共存;Mo核具有大的三轴形变,观察到了振动和手征对称破缺;Tc核具有比最大值稍小的三轴形变,γ=26°,并观察到了手征对称破缺。质子数Z从41到48的A~(100~126)丰中子同位素,特别是Pd和Nb 同位素,呈现出关于三轴形变的过渡特征。This paper reviews the systematic investigations and understanding for the shape transitions and coexistence with regard to triaxial deformations in A s 100 to 126 neutron-rich Rh (Z = 45), Pd (Z = 46), Ag (Z = 47), Cd (Z = 48) and Zr (Z = 40), Nb (Z = 41), Mo (Z = 42), Tc (Z = 43) isotopes with Z beyond and below Ru (Z = 44), respectively, in Ru the maximal triaxial deformation having been predicted and deduced. The recent measurements and studies of prompt triple- and four-fold, γ-γ-γ and γ-γ-γ-γ, coincidence data from the spontaneous fission of 252Cf using Gammasphere have yielded considerable expansion and extension or first observation of the bands in Ru, Pd, Cd, and Nb isotopes,which provided important data for the studies of nuclear shapes in this region. Combined with previous investigations, recent systematic studies of the new data well reproduced by PES, TRS, PSM, CCCSM and SCTAC model calculations have traced shape changes along the isotonic and isotopic chains, respectively,and with changing excitations/spins as well, significantly expanding our knowledge of shape transitions/coexistence in nuclei.For the neutron-rich Ru and beyond, Rh, Pd, Ag and Cd isotopes, triaxial deformations γ= 28°,slightly smaller than the maximal value, were deduced in Rh (Z = 45) isotopes, with chiral symmetry breaking proposed in 103-106Rh; onset of wobbling motions were identified in 112Ru and 114Pd (N =68),and probably also in 114Ru (N =70); evolution from chiral symmetry breaking in 110,112Ru with maximal triaxial deformations to disturbed chirality in 112,114,116Pd with less pronounced triaxial deformations was proposed; rich nuclear structure was proposed in soft Ag isotopes with possible chiral doubling structure suggested in 104,105Ag, and softness towards triaxial deformation proposed in heavier 115,117Ag;quasi-particle couplings, quasi-rotations and soft triaxiality were suggested in Cd (Z =48) isotopes with small deformations; onset of collectivity was recently suggested in 122,124,126Cd in the vicinity of Z =50 and N = 82 closed shells by studies of Coulomb excitations; shape evolutions from maximal triaxial deformations in Ru (γ=30°, with triaxial minimum energy gain of 0.67 MeV), through Rh with large triaxial deformations ( γ=28°), to less pronounced triaxiality in Pd (with triaxial minimum energy gain of 0.32 MeV), then soft triaxiality in Ag, and finally to slightly deformed Cd isotopes but with emergence of collectivity and soft triaxiality were proposed. The systematic studies of the band crossings in Pd revealed up-rising drivings of the first band crossings caused by (νh_11/2)2 and down-sloping drivings of the second band crossings by (πg_9/2)2, explained the onset of wobbling motions in 114Pd,and showed a long-sought picture of shape evolution and coexistence in the Pd isotopic chain which is more complete but complex than earlier predictions. Based on the systematic studies in the mass region,maximal triaxial deformation is found to be reached in 112Ru and less-pronounced triaxiality centered at 114Pd, both for N =68, four neutrons more than predicted in earlier theoretical calculations.In the neutron-rich Zr (Z =40), Nb (Z =41), Mo (Z =42) and Tc (Z =43) isotopes with Z just below Ru, large quadrupole deformations of axially symmetric shapes were deduced in Y and Zr isotopes, with emergence of the degree of freedom having been suggested for heavier Zr isotopes; medium triaxial deformations were deduced for the ground states of heavier (A > 104) Nb isotopes, and, with increasing excitations and spins, evolution from medium triaxial deformations with strong quadrupole deformations at ground states to nearly axially-symmetric shapes were deduced; light Nb isotopes (A6103) have near axially-symmetric shapes with strong quadrupole deformations; combining with the identification of onset of strong quadrupole deformation at 100Nb in the Nb isotopic chain, an increase of soft triaxiality with increasing neutron number was proposed in 100-106Nb. Shape coexistence with regard to soft triaxiality is also proposed in Nb isotopes; large triaxial deformations, vibrations and chiral doublets were proposed in Mo isotopes; chiral doubling and large triaxial deformations (γ ~26°) slightly smaller than the maximal triaxiality were suggested in Tc isotopes.The neutron-rich nuclei with Z ranging from 41 through 48 and A ~100 to 126, especially the Pd and Nb isotopes are thus found to be transitional nuclei with regard to triaxiality.     

“特殊与一般”思想在“函数的单调性”教学中的应用

单调性是函数最重要的性质之一,也是高中数学教学的重点内容.结合沪教版新编高中数学必修一教材的章节安排,采用从“特殊到一般”,再从“一般到特殊”的辩证思想,引导学生对函数的单调性进行探究,全面提升学生掌握抽象数学概念的能力.     

三维Minkowski空间中非类光曲线的双曲达布像和从切高斯曲面

本文主要给出了三维Minkowski空间中非类光曲线的双曲达布像和从切高斯曲面的奇点分类,并且建立了奇点和曲线几何不变量之间的联系,其中曲线几何不变量与曲线同螺线切触的阶数密切相关.     

地震作用下主-从结构的被动优化控制研究

提出了一种利用主－从结构间的相互作用来减少在地震作用下结构响应的控制方法。该方法通过优化设计主－从结构间的被动耗能单元,最大限度地耗散结构的相对振动能量能减小主、从结构的整体振动水平,或最大限度地吸收主结构的相对振动能量以减小主结构的振动。文章首先导出了在平稳白噪声激励下被动耗能单元优化刚度和阻尼的一般表达式,并分析了不同结构参数对控制效果的影响,比较了在不同的平稳过滤白噪声激励下主－从结构相对位     

复杂性科学的几大学派及其研究特点

 近几十年来,国际学术界出现了一门新学科---复杂性科学,它致力于复杂系统理论与现有传统学科交叉的研究,目前已掀起了一股研究复杂性和非线性问题的热潮,数学家、物理学家、经济学家、生物学家和计算学家等都在共同开展这一问题的研究,复杂性科学将成为一个驾驭在21世纪生命科学、信息科学、材料科学等高新领域之间的一个横断学科,被誉于“21世纪的科学”。本文从哲学角度分析了现代科学中还原论和简单性思维方式的起源以及复杂性科学诞生的背景,研究了目前复杂性科学研究的几大学派的基本特征,指出应汲取各大学派的优点,结合我国的实际情况,全面推进我国的复杂性科学研究。     

基于EtherCAT总线的串联型分布式数据采集系统设计

针对海洋工程实验室现场数据采集过程中,数据量大、测点分散、实时性要求高、数据种类不一致的问题,设计了一种基于实时工业以太网EtherCAT总线的串联式数据采集系统。从整体结构、工作原理、主站软件和从站软硬件方面详细介绍了系统的方案设计。在实验水池中,通过采集实际波浪信号对数据采集系统进行了测试。结果表明,系统性能稳定,精度高,实时性好,为分布式数据采集监控系统的研究提供了应用和技术上的参考。