中国先进研究堆中子科学平台发展现状及展望

依托中国先进研究堆(CARR)高通量中子源，建成了初具规模的中子科学平台，具备中子散射、中子成像和中子活化分析等多种研究技术。其中，中子散射技术包括中子衍射、小角中子散射及中子反射、非弹性中子散射，可以用于分析材料微观结构和动力学性质；热中子成像和冷中子成像可以用于材料内部缺陷等无损检测；中子活化分析系统可以用于物质内核素成分分析。目前已建成和在建中子谱仪共计19台，并初步配备了样品环境装置，为相关应用研究提供了条件基础，可为我国物理、化学、材料科学、生命科学、能源和环境等领域基础研究及工业应用提供重要技术支撑。CARR中子科学平台始终坚持合作共享对外开放的宗旨，将继续为国内外用户提供优质中子技术，服务基础科学前沿和国家重大创新需求研究。     

NdxEr5-xSi3系列化合物晶体结构和磁性研究

利用电弧熔炼制备了NdxEr5-xSi3(x=0~5)系列化合物样品。通过X射线粉末衍射分析和磁性测量研究了Nd替代Er对Er5Si3化合物结构和磁性的影响。研究结果表明:随着Nd替代量的增加,其晶体结构、相组成及磁性能发生了明显变化。低Nd含量时(x≤3),样品具有Mn5Si3型六角结构,空间群为P63/mcm,样品具有反铁磁性。虽然奈尔温度不遵循De Gennes定律,但能被RKKY理论完美解释。高Nd含量时(x=5),样品具有Cr5B3型四方结构,空间群为I4/mcm,对外显示铁磁性。Nd含量为x=4时,两种结构共存,Rietveld精修表明Mn5Si3型结构占58(1)%,Cr5B3型结构占42(1)%。其磁化率温度曲线在50~100 K具有铁磁性特征,但随着温度的进一步下降,又显示出反铁磁性的特征,暗示其内部存在着铁磁相和反铁磁相的耦合。     

月球样品的中子活化分析技术研究

月球的起源是月球研究的核心问题。月球探测任务返回的数据和样品极大地提高了人类对地月系统的认知，同时也发现了更多未解之谜，亟待未来的探测任务和科学研究来解答。嫦娥五号月壤是我国首次地外天体采集返回的样品，也是继美国和苏联探月采样任务45年后人类再次获得的月球样品。鉴于月球样品的珍贵性和特殊性，利用先进技术开展其全元素含量的非破坏精准分析对于认识月球演化和月球资源就地开发利用具有重要的意义。依托大型核反应研究堆和加速器中子注量率优势，利用中子活化分析技术可实现月球样品中的全元素非破坏分析：1)仪器中子活化分析技术(INAA)可测量Na—U元素之间的60余种元素；2)瞬发γ中子活化分析技术(PGNAA)可补充测量INAA不适合测量的元素如H、B、C、N等；3)中子深度剖面分析技术(NDP)可测量样品近表面(微米级)聚变能源³He的浓度深度分布；4)缓发中子测量技术(DNC)可定量样品中痕量裂变核素如²³⁵U和²³⁹Pu,并结合INAA可测量²³⁸U/²³⁵U同位素比值；5)14 Me...