缺中子Np新核素的α衰变研究

合成远离稳定线的新核素、探索原子核存在的极限是目前核物理研究的重要课题。在中子壳N=126的最丰质子一侧，极端缺中子的超铀核素处于质子滴线和中子壳的交叉位置，合成和研究该核区核素对研究N=126壳结构的演化性质具有重要意义。基于兰州重离子加速器上的充气反冲核谱仪装置(SHANS)，利用36,40Ar+185,187Re熔合蒸发反应，合成了极缺中子的219,220,223,224Np新核素，在中子壳N=126附近首次建立了Np同位素链的$ \alpha$衰变系统性，获得了N=126壳效应在Np同位素链中依然存在的实验证据。依据单质子分离能的系统性分析，确定了Np同位素链中质子滴线的位置，219Np也成为目前已知的最重的质子滴线外核素。此外，基于实验测量的反应截面，并与理论模型的计算结果相比较，讨论了进一步合成该核区其它新核素218,221,222Np的可行性。     

基于长短时记忆神经网络的能谱核素识别方法

针对新兴的能谱核素识别方法在混合放射性核素的噪声环境中存在识别速度慢、准确率较低等问题,提出了基于长短时记忆神经网络(LSTM)的能谱核素识别方法。实验使用溴化镧(LaBr3)晶体探测器,分别对环境中60Co、137Cs放射性源分组测量得到能谱数据集,首先使用数据平滑方法和归一化方法进行数据预处理,然后将能谱数据按时间序列分组以获得可用的输入序列数组,最后训练LSTM模型得到预测结果。通过基于BP神经网络和卷积神经网络(CNN)的两个能谱识别模型进行对比,得到在测试集中平均识别率分别为83.45%和86.21%,而LSTM能谱识别模型平均识别率为93.04%,实验结果表明,该能谱模型在核素识别效果中表现较好,可用于快速的能谱核素识别设备上。     

感念虞福春先生与他纯真的物理人生

<正>1引言虞福春(1914—2003),福建省福州人。著名的物理学家、教育家,国际核磁共振应用开拓者,核磁共振谱学奠基人之一。他又是中国核教育的主要开拓者和奠基人之一,中国物理学教育的一代宗师。他辛勤努力,从不懈怠地耕耘物理学六十余载,没有多少荣誉,没有多少桂冠,在大学里淡泊地度过了一生。他自己总是以穷小子出身,做好一个"教书匠"而感到满足。多少年来,我们大家都尊称他"虞先生",十分感念他。值此纪念先生百年诞辰之际,我们重温先生的人生之路和他质朴纯真的物理人生,我们又一次被感动、震撼:惊叹先     

活性靶技术熔合截面测量极限研究

天体环境中丰中子核素熔合反应率对研究中子星表面超级暴现象的点火机制有重要意义。由于次级束流强过低，无法使用传统固体靶实验技术测量垒下熔合反应截面。活性靶技术的发展为垒下丰中子核素熔合反应截面的测量提供了可行的途径。基于Geant4模拟详细地分析了多重采样电离室（MUSIC）与时间投影室（TPC）两种活性靶探测器中熔合反应与弹性散射的运动学性质，给出了4种熔合反应鉴别判据，并且计算了由这些判据误判引起的熔合截面系统误差。在E_cm=13.6 MeV时，MUSIC与TPC的弹性散射误判截面分别为0.5 mb和2.9×10-3 mb，都远小于此时熔合截面（877 mb）。在垒下，MSUIC的熔合截面系统误差已经超出实验测量要求，而TPC能够进行实验测量的能量可以降低至E_cm=4.7 MeV。Reaction rates of fusion reactions among neutron-rich nuclei in the astrophysical environment are of great significance to understand the ignition of superbursts on neutron stars. Since beam intensity is rather low for radioactive ion beams, it is extremely difficult to operate a direct measurement for cross sections of such fusion reactions below the Coulomb barrier using thick target technique. In this case, a novel technique, active target technique, has been developed recently. To study the energy limit for measurement below Coulomb barrier, the kinematics of elastic scattering and fusion reaction in MUSIC and TPC are discussed with Geant4 simulation. Four identification methods are used and uncertainties of cross sections resulted from misjudgments are calculated. With E_cm=13.6 MeV, the uncertainties of cross sections for MUSIC and TPC are 0.5 mb and 2.9×10-3 mb, respectively. The uncertainties for MUSIC become far beyond measurement when below coulomb barrier, while TPC remains to be a suitable detector for measuring fusion cross sections until E_cm=4.7 MeV.     

大型先进压水堆中次锕系核素嬗变特性

随着核电事业的快速发展,核电厂卸载的乏燃料越来越多。如何处置核电站乏燃料中的次锕系核素（MA）既是核燃料再利用的重要过程,又是闭式循环中的关键步骤。如果处置得当,不仅可以提高燃料的利用率,而且可以将MA变成同位素燃料电池、中子源等有用的核素。国际上认可的处置方法是分离-嬗变,但是嬗变MA的难点是嬗变堆型的选取和如何提高嬗变率。压水堆(PWR)是国内外最成熟的堆型和商业运行的主要堆型,也是现阶段最具有可能进行MA嬗变的堆型。于是,本文利用MCNP程序研究了压水堆嬗变MA的特性,通过研究MA嬗变棒的设计、添加位置和添加量等对压水堆堆芯有效增殖因子的影响,初步探索出最佳的压水堆嬗变MA的设计方案,为我国现阶段进行压水堆嬗变MA奠定了理论基础。     

Identification of New Isotope 238Th

利用60MeV／u的     

兰州在线同位素分离器ISOLAN

本文描述兰州在线同位素分离器ISOLAN的设计原理、结构和特性.对Ar和Xe的离线调试结果,分辨本领达到700—1200.ISOLAN将与兰州重离子加速器联机,以中能重离子核反应进行新核素的合成和远离β稳定线核素的研究.     

Monte Carlo simulation of indoor external exposure due to gamma-emitting radionuclides in building materials

The use of building materials containing naturally occurring radionuclides such as^40K,^238U,^232Th and their progeny, could lead to external exposures to the residents of such buildings. In this paper, a set of models are constructed to calculate the specific effective dose rates（the effective dose rate per Bq/kg of ^40K, the ^238U series,and the ^232Th series） imposed on residents by building materials with the MCNPX code. The effect of chemical composition, position concerned in the room and thickness as well as density of material is analyzed. In order to facilitate more precise assessment of indoor external dose due to gamma-emitting radionuclides in building materials,three regressive expressions are proposed and validated by measured data to calculate specific effective rates for40 K,the238U series and the232 Th series, respectively.     

不同类型核燃料对热管冷却反应堆燃耗性能的影响

热管冷却反应堆采用固态反应堆设计理念,具有功率密度高、结构紧凑、固有安全性高等特点,在深空探索、深海勘探、偏远地区等场景中具有广阔的应用前景。核燃料作为热管冷却反应堆的重要组成部分,不同类型核燃料在堆芯燃耗分析时会呈现不同的中子学性能。基于美国爱达荷国家实验室(INL)提出的热管冷却反应堆INL Design A,利用清华大学蒙特卡罗中子输运程序RMC (Reactor Monte Carlo code)建立堆芯物理模型,选取UO₂,(U_0.9Pu_0.1)O₂,U-10Zr,U-8Pu-10Zr,UN,UC这6种核燃料开展燃耗计算,分析了不同核燃料、不同功率水平对热管冷却反应堆堆芯燃耗性能的影响。计算结果表明:在堆芯燃耗深度相同情况下(20.8 GW·d·t?1),装载U-8Pu-10Zr燃料的堆芯所需235U富集度最低(9.8%),具有较好的U-Pu增殖性能。堆芯功率处于5 MW的热管冷却反应堆,燃料中241Pu的存在不仅没起到增大堆芯燃耗深度的作用,反而导致堆芯剩余反应性和堆芯寿期末次锕系核素(MAs)的产量增大,影响反应堆的安全性与经济性。因此,对于装载含有Pu燃料的小功率长寿期热管冷却反应堆,需重点关注241Pu对堆芯燃耗性能的影响。