碎裂反应和放射性核束的产生

本总结了中能重离子碰撞产生同位素分布的计算方法和模型,包括参数化公式,擦碎模型和统计擦碎模型。介绍了模型的物理基础和计算方法,并讨论了对擦碎模型和统计擦碎模型的修正。同时用统计擦碎模型探讨了碎裂瓜在产生的同位素分布的同位旋效应。然后介绍了放射性核束的产生方法,并对放射性束流物理的发展前景作了简要介绍。     

用修正的擦碎模型研究碎裂反应的同位素分布

对统计擦碎模型(SAA)的计算方法进行修正和优化,并引入参数化的介质中核子-核子碰撞截面和核物质密度分布弥散度,可很好符合从中能到高能下碎裂反应产生同位素分布的实验截面,并能计算和拟合远离峰位、很低截面的同位素分布.     

140A MeV~(40,48)Ca和~(58,64)Ni炮弹碎裂反应产物的统计擦碎模型计算

用统计擦碎模型计算了140AMeV40,48Ca+9Be和58,64Ni+9Be弹核碎裂反应产物的截面.通过对碎片截面计算结果和实验测量结果的比较发现,采用自由空间的核子-核子反应截面计算时,对非中心反应产物的截面拟合很好,而对中心反应产物的截面有较大高估,而采用饱和密度相关的核子-核子反应截面计算时,对非周边反应产物的截面拟合较好,而对周边反应产物的截面有一定程度的低估.在统计擦碎模型中,对核子-核子反应截面进行细致的介质密度关联,可能会改进计算值与实验值的符合程度.     

中能重离子周边反应产物的同位素分布与中子皮、激发能的关系

对中能重离子周边反应产物的同位素分布与中子皮、激发能的关系进行了研究。在同位素分布计算中考虑了小液滴模型预言的中子皮厚度的影响,并加入了中能区经验的耗散计算方法,拟合了中能~(40)Ar和~(86)Kr炮弹产生的同位素分布。     

中能重离子周边反应产物的同位素分布与中子皮、激发能的关系

对中能重离子周边反应产物的同位素分布与中子皮、激发能的关系进行了研究.在同位素分布计算中考虑了小液滴模型预言的中子皮厚度的影响,并加入了中能区经验的耗散计算方法,拟合了中能⁴⁰Ar和⁸⁶Kr炮弹产生的同位素分布.     

弹核碎裂反应中同位旋效应的系统研究

用统计擦碎模型对中能区不同弹靶体系在弹核碎裂反应中的同位旋效应和同位旋标度率现象进行了系统研究. 发现归一的同位素分布峰位差和约化的同位旋标度率参数随(Z_proj－Z)/Z_proj or (N_proj－N)/N_proj呈指数下降, 与反应系统大小无关. 指出约化的同位旋标度率参数可以用来研究中能重离子碰撞中反应系统的激发程度和非对称核物质的状态方程.     

在线同位素分离装置的靶系统设计方法

产生放射性核束的在线同位素分离装置的靶系统设计是整个装置产生效率的关键环节.在ORNL的窄高斯分布的离子注入模型的基础上,研究了不同的靶的几何形状和尺寸、不同的温度条件、半衰期不同的放射性核素等对释放时间特性的影响,这对设计具有快速释放过程的靶系统,具有直接的实用价值.基于德国ZFK关于表面物理的实验测量数据,用MonteCarlo统计的方法来模拟放射性核素从靶材料表面到在线离子源的电离室的传输过程,对大量的放射性核素–传输管材料组合,和不同尺寸的传输管进行了统计计算,从这些统计计算中得到了可用于传输管工程设计的图表和经验公式.     

中能重离子核反应同位素分布的统计模型计算

用统计擦去模型,引入新的介质中的核子一核子碰撞截面和核物质密度分布弥散度,对中能区由不同质量的重离子引起的核反应的同位素分布进行了研究,探讨了介质效应和核物质密度分布弥散度对同位素分布的影响.     

表征液态金属结构双体分布函数的讲授方法

双体分布函数是表征液态金属结构的重要方法,对理解液态结构具有重要的作用。本文根据分布函数能够完整地描述随机变量统计规律的内涵,并且决定随机变量其他概率特征的基本属性,结合双体分布函数简洁的数学表达和抽象的物理表征,在课程教学过程中,从双体分布函数的物理意义入手,介绍了实验中测量双体分布函数的手段,同时讲解了计算模拟中双体分布函数的统计方法,并以液态金属Nb和液态Ni-Zr合金的前沿科技成果为例,分析了不同有序度双体分布函数的曲线特征,讲授了其中物理过程与数学模型的内在联系。以典型案例将双体分布函数与液态结构变化的知识同步传授,形象且深刻地讲解了双体分布函数在液态金属结构中的表征过程。     

耦合腔链等效电路模型计算加速管场分布

介绍利用耦合腔链等效电路模型计算加速管场分布的原理和方法. 把加速腔链等效为谐振电路, 通过求解回路方程组, 并引入分流阻抗等物理参数, 可计算加速腔链整管的电磁场幅值和相位分布. 这一计算方法对加速管动力学设计和加速管几何参数设计有很好的指导意义, 并在16MeV返波加速管设计调试过程中得到了应用和验证.     

高比度同位素^192Ir和^60Co辐照的计算

利用反应堆物理的方法，对使用高通量堆辐照生产高比度同位素＾１９２Ｉｒ和＾６０Ｃｏ的方案进行了计算。从同位素产量和对堆物理参数的影响两方面分析了计算结果，提出了一个方案作为实际生产的参考。     

超短脉冲激光同位素分离

同位素的分离极为重要。传统的分离方法是气相分离法。文章详细介绍了有别于该方法的两种激光同位素分离方法。其基本原理是利用离心分离作用产生同位素的分离。具体说来就是,一个旋转等离子体柱在一定条件下达到流体力学平衡时,其中的同位素离子沿径向将形成高斯密度分布。质量数越高的离子,密度分布的高斯半径越大,从而在径向形成具有不同丰度的同位素分布。理论和实验表明,该方法能产生较高丰度的同位素,具有良好的实用化前景。     

中能重离子碎裂反应的同位旋效应及其消失

用修正的统计擦去模型计算了中能重离子碎裂反应产生的同位素分布的同位旋效应,发现随着(Z_proj–Z)/Z_proj的增大,碎裂反应的同位旋效应将逐渐减小直到消失.同时,研究表明碎裂反应的同位旋效应的消失主要是由擦去阶段的几何效应和随后的蒸发效应导致的.     

热熔合反应合成超重核产生截面的同位素依赖性

通过在形成超重核的重离子俘获和熔合过程中引入位垒分布函数的方法对双核模型做了进一步发展. 超重核形成过程中的俘获、熔合和蒸发3个阶段分别采用了半经验的耦合道模型、数值求解主方程和统计蒸发模型的方法来描述. 计算了近年来Dubna小组利用热熔合反应⁴⁸Ca(²⁴³Am, 3n—5n)^288—286115和⁴⁸Ca(²⁴⁸Cm, 3n—5n)^293—291116合成超重新核素的蒸发余核激发函数. 系统分析了⁴⁸Ca轰击锕系元素U,Np,Pu,Am,Cm合成超重核Z=112—116产生截面的同位素依赖性. 给出了合成超重新核素最佳的弹靶组合和入射能量, 即有最大的超重核产生截面. 计算说明, 壳修正能和中子分离能是影响超重核生成截面产生同位素依赖性的主要因素.     

在相对论平均场框架下Pr同位素链的基态性质

在相对论平均场框架下研究了Pr同位素链的基态性质.对关联的处理采用了BCS方法,并使用了与同位旋有关的对力常数,对不成对的核子采用了‘阻塞法’,并考虑了核的轴对称形变.计算结果表明,包含非线性介子自相互作用的相对论平均场理论可以在很大的同位旋范围内很好地描述Pr同位素链的结合能、形变、中(质)子密度分布、同位素位移等.理论计算的结果与有限力程小液滴模型的结果符合得很好.特别检验了描述对关联的BCS近似在Pr链的适用范围和适用的程度.     

超高速撞击产生的等离子体特性研究

采用理论分析和数值模拟方法,对超高速撞击过程中产生的等离子体特性进行了研究。首先,结合热力学和统计物理理论,建立热电离物理模型,推导出热平衡等离子体电离度与温度的关系;进而由热平衡状态下的速度分布,获得等离子体电导率与温度的关系;最后,建立铝弹丸撞击靶板的三维有限元模型,模拟出弹丸以6.0km/s的初速度、60°入射角斜撞击平板的全过程,给出物理模型中所需的物理参数,分析了超高速撞击过程中产生的等离子体特性。通过对比物理实验中测得的等离子体参数,表明模型预测结果与实验结果具有较好的一致性,验证了该模型的有效性。     

基于ANSYS的二维谐性磁场分析

非平衡磁控溅射镀膜机中的磁场分布对镀膜有着重要的影响。介绍一种利用有限元法求解非平衡磁控溅射镀膜机中带电线圈所产生的磁场的方法。根据电磁场理论，推导出求解带电线圈所产生的磁场的计算模型，利用基于有限元法的ANSYS软件对非平衡磁控溅射镀膜机中线圈所产生的磁场分布进行了数值模拟。通过与实测值进行比较，验证了计算模型和计算结果的可靠性。总结了非平衡磁控溅射镀膜机中的磁场分布情况，为优化镀制薄膜设计方案和提高薄膜质量提供了参考依据。     

基于JMCT-JBURN的燃料棒径向功率分布计算北大核心CSCD

研究给出基于蒙特卡罗粒子输运软件JMCT耦合燃耗分析软件JBURN计算燃料棒径向功率分布的方法。介绍了计算模型的建立、输运及燃耗计算的相关设置以及裂变功率、俘获功率的统计方法。UO_(2)燃料棒径向功率分布的计算结果表明,采用JMCT-JBURN软件的结果与工程常用软件符合较好,最大偏差不超过3%,证明了计算方法和计算软件的适用性。该方法可用于工程设计。     

基于JMCT-JBURN的燃料棒径向功率分布计算

研究给出基于蒙特卡罗粒子输运软件JMCT耦合燃耗分析软件JBURN计算燃料棒径向功率分布的方法。介绍了计算模型的建立、输运及燃耗计算的相关设置以及裂变功率、俘获功率的统计方法。UO₂燃料棒径向功率分布的计算结果表明,采用JMCT-JBURN软件的结果与工程常用软件符合较好,最大偏差不超过3%,证明了计算方法和计算软件的适用性。该方法可用于工程设计。     

激光线聚焦驱动平面银靶的二维数值模拟

介绍新研制的二维非平衡辐射流体力学程序XRL2D的物理方程以及计算方法,并对神光Ⅱ上典型的类镍银X光激光实验条件,用3种ALE计算方法模拟了预主脉冲线聚焦驱动银平面靶的流体运动.几种方法模拟给出的物理图像清晰且相似,类镍离子丰度分布呈弯月形,同实验上XRL场图呈弯月形分布一致.对3种计算方法给出的结果进行了细致的比较分析.