介质型脉冲高能中子探测器

首次报道一种基于反冲质子法和高速带电粒子在物质表面引起二次电子发射的高能中子探测方法,研制成功的新一代强流脉冲高能中子探测器,即介质型脉冲高能中子探测器.与传统的强流脉冲中子探测器相比,该探测器对中子的探测及信号的传输过程是在介质中完成的,因而不需要真空和高压也可以正常工作,并具有多项优异的物理性能.该探测器的输出信号来自于高能中子在聚乙烯转换靶产生的高能反冲质子和这些质子穿越电荷收集极表面时产生的部分二次电子.选择适当的卡阈吸收片和电荷收集极材料,二次电子在探测灵敏度中的份额及其随能量的变化可由实验测定.     

质子和中子在硅中位移损伤等效性计算

基于蒙特卡罗软件Geant4,探讨质子与硅的库仑散射和核反应及中子与硅的核反应产生反冲原子沉积非电离能量的过程,建立质子和中子在硅中的非电离能量阻止本领计算方法。在此方法中,描述了原子间库仑散射的物理过程,模拟带电粒子与晶格原子之间的屏蔽库仑散射。计算得到不同能量质子和中子在硅中因库仑散射和核反应产生反冲原子的非电离能量沉积及阻止本领的等效性,计算结果与中子ASTM标准及文献计算得到的质子数据符合很好。     

质子和中子在硅中位移损伤等效性计算

基于蒙特卡罗软件Geant4,探讨质子与硅的库仑散射和核反应及中子与硅的核反应产生反冲原子沉积非电离能量的过程,建立质子和中子在硅中的非电离能量阻止本领计算方法。在此方法中,描述了原子间库仑散射的物理过程,模拟带电粒子与晶格原子之间的屏蔽库仑散射。计算得到不同能量质子和中子在硅中因库仑散射和核反应产生反冲原子的非电离能量沉积及阻止本领的等效性,计算结果与中子ASTM标准及文献计算得到的质子数据符合很好。     

Taleyarkhan等人是否测到了热核中子

对声致发光这一尚不清楚的非平衡态复杂过程，以平衡态近似作为上限，通过对Taleyarkhan等人实验数据的分析和氘氘聚变反应的反应率的计算，指出Taleyarkhan等人实验中测得的中子不是热核中子，今后实验中如能测到大于－10^8n/s的有效中子产生率才能显示“气泡核聚变”的反应温度达到了10^6-10^7K。     

中能重离子碰撞中的中子(质子)发射的同位旋效应

利用同位旋相关的量子分子动力学,对中能重离子碰撞过程中的中子和质子发射的同位旋效应进行了分析.计算结果表明在有动量相关作用条件下,在很宽的能量和碰撞参数范围内,缺中子碰撞系统的中子(质子)发射数强烈地依赖于同位旋相关的核子–核子碰撞截面,而较弱地依赖于对称势.在对丰中子碰撞系统的研究中,上述规律减弱.这样就可以通过实验上对缺中子碰撞系统的中子(质子)发射数的探测,来提取介质中同位旋相关核子–核子碰撞截面的知识.     

非对称核物质中质子和中子的1S0态超流性

利用Brueckner-Hartree-Fock和BCS理论方法,计算了非对称核物质中处于1S0态的质子和中子的对关联能隙,着重研究和讨论了能隙的同位旋依赖性和三体核力的影响.结果表明:随核物质的同位旋非对称度增大,中子1S0态超流相存在的密度范围逐渐缩小而且对关联能隙峰值稍有升高;质子1S0态超流相存在的密度范围迅速扩大而且对关联能隙峰值显著降低.三体核力对非对称核物质中1S0态中子超流性及其同位旋依赖性的影响相对较小,但对1S0态质子超流性具有重要影响,而且其效应随核子数密度增大而迅速增强.三体核力的主要作用是强烈地抑制了具有高非对称度的核物质中高密度区域的1S0态质子超流性,导致质子超流相存在的密度范围显著缩小.     

镁，镍同位素中高能中子-质子数据计算评价

工作采用核结构与核反应相结合的技术方法，在处理核子同原子核的碰撞过程时，仔细了考虑核的能级结构、集体运动和形变激发模式，把原子核的结构信息充分地考虑进去，可在统一的框架内同时自恰地解释集体能级结构和散射数据，以保证物理上更加自恰合理，并给出较高置信度的中子一质子数据。     

塑料闪烁光纤在高能中子辐照下质子分布特性的数值模拟

 利用Geant4系统模拟了在高能中子照射下,塑料闪烁光纤中产生的反冲质子的分布特性,分析了入射中子能量分别为2,4,6,8 MeV时,产生的反冲质子能量和方向分布,给出了反冲质子在不同方向上的能量分布。结果表明:向前和向后出射的质子分布不对称;反冲质子的能量在零与入射中子能量之间连续地分布;接近垂直入射方向产生的质子数较多;入射中子能量越高,产生质子数越少;反冲质子的出射角度越小,其能量越大,即沿着入射中子方向的反冲质子能量较大,垂直入射方向的反冲质子能量较小。     

反冲质子磁分析技术用于氘氚中子能谱测量研究

介绍了一种基于反冲质子法和磁分析技术的氘氚聚变诊断方法, 适用于稳态及脉冲条件下的等离子体温度、燃料密度和中子产额的精确诊断. 设计了小型的原理性装置, 磁分析器使用高性能钕铁硼二极永磁铁, 焦平面上使用CR-39固体径迹探测器或PIN探测器测量质子位置分布. 使用²³⁹Pu α 源对磁分析器进行了实验标定, 建立了配套的模拟程序. 利用蒙特卡罗方法模拟分析了装置整体性能, 并在K-400加速器上进行了中子实验研究.     

在我国开展质子治癌研究的建议

 在中国科学院高能物理研究所,已建成了我国第一台快中子治癌研究装置.它利用北京质子直线加速器提供的35MeV质子束,轰击铍靶,产生平均能量约20MeV的快中子束,经准直后用于治癌研究.在进行了大量快中子放射物理学和放射生物学实验的基础上,自1991年11月起,已正式进行临床治癌研究,至今已治疗60余病例.从结束治疗三个月以上的病例分析,有效率达80%,其中有显著效果(完全缓解)的达40%,一般有效(部分缓解)40%.     

聚乙烯和铝组合壳体的反照中子测量

在聚乙烯和铝组合壳体上测量反照中子，检验数值模拟计算方法和程序。建立了3种组合装置，即等厚聚乙烯壳和铝壳组合，不等厚聚乙烯壳和铝壳组合，铝壳。D-T聚变中子由K-400中子发生器产生。中子屏蔽体由铁和含氢慢化吸收体组成。采用铀核裂变法测量反照中子。中子探测器为小型平板贫化铀和浓缩铀裂变室。探测器放在屏蔽体后面的铁球壳水平赤道方向上的不同测点上测量。贫化铀中的^235U同位素采用迭代方法扣除。实验大厅的散射中子本底采用实验屏蔽法和数值模拟计算结合的方法扣除。     

中子飞行时间测量技术

用MCNP程序和ENDF／B—VI库数据计算了Livermore的^6 Li探测器的中子探测效率，并与国外发表的^6Li玻璃的探测效率数据进行比较，结果基本一致，表明本实验室的计算方法是正确的。     

质子与中子辐照对电荷耦合器件暗信号参数的影响及其效应分析

对科学级电荷耦合器件(charge-coupled device, CCD)进行了质子和中子辐照试验及退火试验, 应用蒙特卡洛方法计算了质子和中子在CCD中的能量沉积, 分析了器件的辐射损伤机理. 仿真计算了N⁺埋层内沉积的位移损伤剂量, 辐照与退火试验过程中主要考察暗信号的变化规律. 研究结果显示, 质子与中子辐照均会引发暗信号退化, 其退化的规律与位移损伤剂量变化一致; 退火后, 质子辐照所致CCD暗信号大幅度恢复, 其体暗信号增加量占总暗信号增加量的比例最多为22%; 中子辐照引发的暗信号增长主要为体暗信号. 质子和中子在N⁺埋层产生相同位移损伤剂量的情况下, 两者导致的体暗信号增长量相同, 质子与中子辐照产生的体缺陷对体暗信号增长的贡献是同质的.     

北京质子直线加速器及其应用研究装置建成

 北京质子直线加速器及其应用研究装置,包括35兆电子伏质子直线加速器、快中子治癌研究装置、医用短寿命同位素制备装置和正电子断层照象(PET)试验装置.这些装置的建成,是在中央的关怀下,在国家计委、国家科委和中国科学院的领导下,由全国上百个厂家、研究所大力协作、奋战攻关的结果.北京质子直线加速器,是我国自行设计和建造的第一台质子直线加速器,也是我国目前最高能量的质子加速器.这台大型科研装置,综合了许多门类的尖端技术,如超高频无线电、高电压、高真空、精密机械、高精度的光测和电磁测量、计算机自动控制技术等.     

Z加速器上产生了聚变中子

 美国圣地亚国家实验室的Z加速器上生成的热密等离子体产生了热核中子。圣地亚的研究者今年4月在费城召开的美国物理学会年会的新闻发布会上宣布了这一消息。Z加速器是世界上功率最大、效率最高的实验室X射线源,于1996年9月开始运行。这台加速器包括36台同时驱动的脉冲功率装置。脉冲持续期小于一亿分之一秒。在这样短的瞬间,Z加速器可以产生X射线的功率为290万亿瓦,能量达到190万焦耳。这台加速器主要用于国防上的武器研究以及聚变能的研究。聚变能是宇宙中最普遍的能源。太阳能及氢弹释放的能量都源自原子核的聚变反应。     

非对称核物质中质子和中子的1S0态超流性

利用Brueckner-Hartree-Fock和BCS理论方法，计算了非对称核物质中处于¹S₀态的质子和中子的对关联能隙，着重研究和讨论了能隙的同位旋依赖性和三体核力的影响.结果表明：随核物质的同位旋非对称度增大，中子¹S₀态超流相存在的密度范围逐渐缩小而且对关联能隙峰值稍有升高；质子¹S₀态超流相存在的密度范围迅速扩大而且对关联能隙峰值显著降低.三体核力对非对称核物质中¹S₀态中子超流性及其同位旋依赖性的影响相对较小，但对¹S₀态质子超流性具有重要影响，而且其效应随核子数密度增大而迅速增强.三体核力的主要作用是强烈地抑制了具有高非对称度的核物质中高密度区域的¹S₀态质子超流性，导致质子超流相存在的密度范围显著缩小. 关键词： 同位旋非对称核物质 质子和中子超流性 三体核力 BCS理论     

50MeV/u 18O离子轰击Be、Cu和Au厚靶的中子产额和中子发射率

用阈探测器中子活化法测量了50MeV/u ¹⁸O离子轰击Be.Cu和Au厚靶的总中子产额和前向中子发射率. 实验结果表明,中子产额对靶核原子序数有一定的依赖性,较轻靶子的中子产额和中子发射率高于较重的靶子;当靶核(Cu)和入射离子单核能(50MeV)相同时,¹⁸O离子的中子产额约为¹²C离子的4倍.     

超铀缺中子核素镅-235在我国合成

 最近,中国科学院近代物理研究所的一个实验小组,利用中国科学院高能物理所质子直线加速器提供的35兆电子伏的质子轰击钚-238靶.