强流质子束辐照形成的冲击波

 对强流质子束在铝材料中引起的冲击波进行了数值模拟，其中强流质子束在铝中的能量沉积行为采用蒙特卡罗方法模拟，而能量的非均匀沉积后引起的力学效应采用一维流体弹塑性模型进行计算。计算给出了强流质子束在铝材料中的能量沉积曲线和引起的冲击波的时间演化规律。     

高超声速再入试验的辐射光谱定量测量

利用膨胀管对宽度为45 mm和90 mm的半圆柱模型进行了地球再入高超声速流动试验,再入速度为8 km/s。试验利用配有ICCD相机的光谱仪,测量了具有空间分辨的激波后辐射光谱,光谱范围为250~550 nm,得到了沿流体方向的激波辐射轮廓线。分析发现在该光谱范围内辐射主要为CN(B-X)带系分子光谱。利用卤钨灯对该波段光谱进行定标,得到了激波层辐射的绝对辐射亮度。通过采用两种模型辐射亮度对模型宽度归一化后发现,绕流场高温气体辐射存在较强的自吸收现象,同时观测到了绕流场激波的三维效应。通过实验发现,CN(B-X)Δv=0带系的3-3振动带系385.2 nm波长位置和0-0带系388.4 nm波长位置辐亮度之比随着流场靠近模型边缘而逐渐下降,这表明激波层内辐射的动态非平衡特征。     

空间辐射效应的蒙特-卡罗模拟

 概述了天然宇宙空间的辐射环境,简要地分析了辐射效应机制,在辐射效应的蒙特-卡罗模拟中对靶材料作了无定形假设,入射粒子在靶材料中的弹性能量损失采用经典二体散射公式,非弹性能量损失高能时采用Beth-Bloch公式,低能时采用Lindhard-Scharff公式,中能时采用插值公式,撞出晶格原子引起的次级损伤用Kinchin-Pease模型计算,最后对100KeV硼离子入射于硅材料引起的辐射效应进行了模拟计算,并给出了计算结果和分析。     

钚材料的老化

钚材料具有极其复杂的物理化学特性,关于钚材料从微观到宏观等各个角度的科学研究都是对当前科学和技术的挑战。关注钚材料的老化研究,综合分析了引起钚材料老化的3种机制,以及研究采用的方法、手段和取得的成果,为相关研究提供参考。 Plutonium is the most important material for the nuclear weapon and nuclear reactor, but the metal is very complex in its physical behaves and chemical properties. The microscopic and macroscopic research of this metal is a challenge to the modern science and technology. In this paper, we focus on the research of plutonium aging mechanism, and the three mechanisms induced the aging of plutonium were presented. Methods and means, especially the results for the research are also presented to give some references to the related study.     

GEANT4SPE质子屏蔽和半导体材料辐射效应模拟

利用蒙特卡罗软件GEANT4模拟太阳宇宙射线中能量为1 MeV~10 GeV质子对航天飞行器的影响,透射质子对半导体材料的损伤效应,计算外壳铝层对质子能谱的屏蔽效应.模拟结果表明,质子在介质中的线性能量转移、射程等和参考数据吻合较好;沿质子轨迹纵向能量沉积出现Bragg峰,且非弹性作用是影响能量沉积Bragg曲线的重要因素;对于半导体Si材料,反冲原子主要分布在质子轨迹线周围,并沿轨迹线横向‘扩散’,浓度降低;Al层屏蔽使入射质子能谱硬化,当Al层厚度超过10 mm时,厚度增加对屏蔽效果的改善不明显,反而次级粒子辐射增强效应变大.