核聚变而不带强放射性的新途径

由晶格内束缚态离子引起的共振隧穿现象将完全不同于低能下束－靶相互作用引发的核反应现象。由于库仑位垒的作用，只有那些长寿命的核内能级才能与晶格内的离子能级发生共振。其结果是，带来中子辐射的快速核反应过程都不可能由此共振隧穿引发，也就是取得核聚变能而不引发强烈的中子辐射是可能的。     

超强激光场中氘氚核聚变截面研究进展

超强激光技术的发展为光与物质相互作用的研究带来了历史性的机遇和拓展的空间。其中, 超强激光场辅助的原子核反应过程, 特别是对氘氚核聚变反应截面的影响越来越受到人们的关注。首先介绍近年来超强激光技术的发展及应用, 然后介绍核聚变反应截面及其影响因素, 重点综述超强激光场中轻核聚变反应截面的研究进展, 特别是强场增大氘氚核聚变截面的最新研究成果, 并展望这一研究方向的前沿发展。     

开发没有核污染的核能源

化学家与物理学家的合作在科学发现史上是非常重要的.为了使得科学发现更容易被科学界的主流所接受我们必须有多方面的理论预言,由不同的,独立的实验结果来加以证实.开发没有核污染的核能源,这样-个辉煌的目标已成为世界范围内不懈的努力的真正动力.决定性的下一步是建立自持发热的反应堆和探测从金属氢化物(氘化物)发射的中微子.     

国际热核聚变实验堆(ITER)计划

聚变能目前是认识到的可以最终解决人类能源和环境问题的最重要的途径之一，经过许多科学工作者半个多世纪的努力，磁约束聚变研究取得了重大的进展，集成当今国际受控磁约束核聚变研究的主要科学和技术成果，合作建立与未来实用聚变堆规模相比拟的受控热核聚变实验堆ITER(international thermonuclear experimental reactor)，成为国际上大家的共识，文章就ITER及相关的情况进行一些介绍。     

聚变能和受控核聚变研究简史

 一、聚变能---未来人类的理想能源能源、信息和材料作为社会进步的三大支柱,是现代社会赖以生存和发展的基本条件。我国人口众多,能源需求旺盛,随着国民经济的发展,能源问题日益紧迫。至本世纪中叶,要使我国成为中等发达国家,则需要建立约每年38～45亿吨标准煤、电力装机容量15亿千瓦或者更大些的能源体系。在我国能源构成中,化石燃料所占份额极大,水力资源有限,其他如太阳能、风能、潮汐能、生物能等,只起到重要补充作用。众所周知,化石燃料所造成的环境污染,化工原料的浪费以及运输能力的消耗等都不容忽视.     

压缩氘氚球的热核燃烧特性研究

本文利用LARED-S程序模拟了等密度和等压力条件下压缩氘氚球的热核反应燃烧过程.对于等密度模型,模拟了两个具体算例,与国外计算结果进行了比较,验证了程序的可靠性.对于等压力模型,利用数值模拟给出了热核反应燃烧与压缩氘氚球初始状态之间的关系曲线,分析发现,氘氚装量、压力和主燃料密度的增加有利于提高热核反应放能和燃耗,中心热斑的温度和面密度分别达到70—80 MK和3—4 kg·m^-2时热核反应才有显著的放能,提高主燃料密度,可以适当放宽对中心热斑的点火要求.最后对实际点火靶进行了数值模拟并且与等压力模拟计算结果进行了比较分析.     

压缩氘氚球的热核燃烧特性研究

本文利用LARED-S程序模拟了等密度和等压力条件下压缩氘氚球的热核反应燃烧过程.对于等密度模型,模拟了两个具体算例,与国外计算结果进行了比较,验证了程序的可靠性.对于等压力模型,利用数值模拟给出了热核反应燃烧与压缩氘氚球初始状态之间的关系曲线,分析发现,氘氚装量、压力和主燃料密度的增加有利于提高热核反应放能和燃耗,中心热斑的温度和面密度分别达到70—80 MK和3—4 kg·m^-2时热核反应才有显著的放能,提高主燃料密度,可以适当放宽对中心热斑的点火要求.最后对实际点火靶进行了数值模拟并且与等压力模拟计算结果进行了比较分析. 关键词： 压缩氘氚球 等密度模型 等压力模型 热核反应聚变     

氘氚冰籽晶的形核行为

为了实现激光约束核聚变(ICF)的自持聚变目标,对靶壳内氘氚冰的质量提出了极其苛刻的要求,冰层内表面和靶壳的同心度要求大于99.9%,冰层内表面均方根粗糙度(RMS)优于1μm.高质量的冷冻氘氚靶建立在靶壳内高质量氘氚冰层的前提之上.单晶是冰层的最好形态,在靶壳内获得氘氚冰籽晶是基础条件.本文通过采用逐渐降低升温速率的台阶控温方法,开展了充气微管内保留籽晶的研究,揭示了充气微管内保留籽晶的形核机理,实验结果表明,利用充气管口可保留稳定、单一的籽晶,在相同的过冷度下,当氘氚籽晶c轴方向与充气管轴向平行时,生长速度较c轴垂直于充气管轴向时的速度慢约1—2个量级,为获得高质量的籽晶从而形成高质量的氘氚冰提供了参考和支撑.     

双势垒磁性隧道结的磁电阻效应及其在自旋晶体管中的应用

利用磁控溅射方法沉积双势垒磁性隧道结多层膜, 其中Al-O势垒层由等离子体氧化1 nm厚的 金属铝膜方式制备，然后采用深紫外光曝光和Ar离子刻蚀技术、微加工制备出长短轴分别为 6和3 μm大小的椭圆形双势垒磁性隧道结（DBMTJ），并在室温和低温下对其自旋电子输运 特性进行了研究. DBMTJ的隧穿磁电阻(TMR)比值在室温和42 K分别达到27％和423％， 结电阻分别为136 kΩ·μm²和175 kΩ·μm²，并在实验中观 察到平行状 态下存在低电阻态及共振隧穿效应，反平行态下呈现高电阻态以及TMR随外加偏压或直流电 流的增加而发生振荡现象. 由此，设计了一种基于这种双势垒磁性隧道结隧穿特性的自旋晶 体管. 关键词： 双势垒磁性隧道结 隧穿磁电阻 共振隧穿效应 自旋晶体管     

Relativistic nuclear physics at the Joint Institute for Nuclear Research

The basic stages of the development of the Veksler and Baldin Laboratory of High Energies, Joint Institute for Nuclear Research, in Dubna are described briefly. Some experiments on the investigation of cumulative particle production and the new direction of investigation of the processes of hadron-nuclear and nuclear-nuclear interaction in which the quark structure of nuclei can be manifested—relativistic nuclear physics—are considered. Basic methodical and experimental results obtained at the synchrophasotron and Nuclotron are presented, ideas produced in collaboration with theoreticians of the Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics are discussed. An overview of investigations in the field of relativistic nuclear physics planned at the Nuclotron is given.     

放射性核束物理研究中的一些热点问题

文章介绍了放射性核束物理的现状和进展,给出了一些目前热点的研究问题和方向,比如垒下融合反应、费米能区和高能区直接核反应、滴线核性质、非稳定核区的新幻数和新的集体运动模式等.     

核物理与核探测、核分析技术的应用

文章概要介绍了随着核物理研究发展起来的辐射和粒子探测的原理、方法和主要技术,举例介绍了相关核物理与核探测、核分析的典型技术及其在高精度测量和医学中的广泛应用,如活化分析技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、加速器质谱技术、核医学成像、同步辐射技术、中子散射分析、放射性示踪技术等等.     

核物理与核探测、核分析技术的应用

文章概要介绍了随着核物理研究发展起来的辐射和粒子探测的原理、方法和主要技术,举例介绍了相关核物理与核探测、核分析的典型技术及其在高精度测量和医学中的广泛应用,如活化分析技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、加速器质谱技术、核医学成像、同步辐射技术、中子散射分析、放射性示踪技术等等.     

L-dependent heavy ion fusion potentials

The energyE and angular momentuml dependence of optical potential for fusion of¹⁶O+²⁰⁸Pb system, observed by Christleyet al [5], is expressed as a function of radial kinetic energy (ɛ) instead of explicitE andl dependence. It is shown that the effects of different channel couplings, which result in different effective potentials, can also be parametrized as a function ofɛ. A correlation is obtained between the energy dependent part of this effective potential and the maximum of the spin enhancement around the Coulomb barrier and both these quantities depend on the details of the channel couplings.     

Z箍缩聚变及高能量密度应用研究进展

基于脉冲功率技术的Z箍缩过程可以实现驱动器电储能到X光辐射的高效率转换,形成极端温度、密度、压力条件,近年来在惯性约束聚变及高能量密度应用中取得了一系列重要进展。综述了国际上辐射间接驱动和磁直接驱动两条Z箍缩聚变技术路线发展现状,简要介绍了我国Z箍缩聚变尤其是7~8 MA脉冲功率装置上的动态黑腔研究进展;分别从辐射与物质相互作用、辐射不透明度、材料动态特性、实验室天体物理等方面,概述了Z箍缩应用于高能量密度物理研究的技术路线和主要成果。希望通过对Z箍缩聚变及高能量密度应用研究的论述和发展趋势分析,推动我国Z箍缩研究领域的进一步发展。     

Geant4在惯性约束聚变内爆物理中的应用

基于Geant4建立了内爆物理实验多种诊断设备的全三维仿真模型,包括中子成像系统、用于硬X射线诊断的滤波应光谱仪、楔形滤片质子能谱仪、化学气相沉积金刚石探测器(CVD)等。根据Geant4仿真模拟的数据,建立了合适的解谱及图像还原算法,优化了系统设计,从理论上预估了诊断设备的诊断能力。此外仿真数据亦用于设计实验方案,建立诊断设备的标定方法等。     

Solid state effects on tunneling probability for d+d nuclear fusion at room temperature

Abstract

The tunneling probability for d+d nuclear fusion reaction is calculated, incorporating the screening on the Coulomb potential and effective electron mass in solids. The possibility of cold (room temperature) nuclear fusion is discussed.     

A new approach for heavy ion fusion spin distribution

The method of optical model analysis of generalized elastic scattering angular distributions (GESA) has been applied to heavy ion scattering to derive fusion spin distributions. This method is used to reproduce the coupled channel fusion spin distributions. When applied to experimental data, particularly to the fissile systems like¹⁶O +²³²Th, the method gives large mean square spin values in agreement with “anomalous” values derived from experimental fission fragment anisotropies.     

Geant4在惯性约束聚变内爆物理中的应用

基于Geant4建立了内爆物理实验多种诊断设备的全三维仿真模型,包括中子成像系统、用于硬X射线诊断的滤波应光谱仪、楔形滤片质子能谱仪、化学气相沉积金刚石探测器(CVD)等。根据Geant4仿真模拟的数据,建立了合适的解谱及图像还原算法,优化了系统设计,从理论上预估了诊断设备的诊断能力。此外仿真数据亦用于设计实验方案,建立诊断设备的标定方法等。