输运问题蒙特卡罗模拟方法回顾及展望北大核心CSCD

蒙特卡罗(MC)方法具有复杂几何处理能力强,方法通用灵活,核数据完备,模拟忠实于物理过程等特点,成为中子学数值模拟的首选方法之一。在核能领域,MC方法得益于计算机的快速发展,在辐射屏蔽、反应堆堆芯临界安全分析、乏燃料后处理、放射性废物处置、核设施退役、核事故应急、放射性石油测井、核医学等领域均有广泛应用。对MC方法及软件输运计算做简要回顾,并对未来发展进行展望。     

放射性递次衰变方程的E因子解法

从放射性衰这的一般物理模型出发，利用Ｅ因子函数及其递推关系，给出了求解放射性递次衰变方程的一种新方法，这种解法数学上容易推导，物理上直观易懂，便于计算机程序上实现。     

完美数据 — — — 实验教学的美丽误区

通过对自由落体运动和库仑定律的实验方案选择案例分析, 阐述教学实验不能一味追求数据完美, 而 忽视实验思想方法教育的教学观点     

通过相对论教学实验仪建构学生核安全意识

对于放射性、核辐射,人们几乎可以说"谈核色变"。如何在教学中利用近代物理实验中有关放射性的实验设备,使学生通过亲身实验和切身体会感受放射性对于周围环境的影响,以及各种射线同物质的相互作用,是学生在专业书面知识学习之外的另一种收获。一方面学生可以加强自身科学素养,建立良好的关于辐射安全的安全意识,另一方面使学生知道放射源并不可怕,对放射源无端的恐惧是没有必要的。本文基于商丘师范学院物理与电气信息学院的实验教学实践活动,在"用快速电子验证相对论效应"的实验中通过拓展实验加深学生对放射性的了解,理解核辐射物理本质,培养有关核物理知识的科学素养。     

低能质子回旋加速器内部束流测量探头的感生放射性

 为满足回旋加速器内部束流测量探头产生低放射性的要求,通过理论分析和蒙特卡罗模拟方法,研究了11 MeV,50 μA质子束轰击铜探头产生的感生放射性,得到各种感生放射性核素的饱和放射性活度,并对结果进行了比较。分析结果表明,采用软件FLUKA进行蒙特卡罗模拟,核反应考虑完全,可同时计算不同照射时间下的直接和间接感生放射性,计算结果准确。应用该方法,质子束轰击不同测量探头产生的感生放射性可以得到详细和准确的分析和预测。     

基于折叠势的两势方法系统研究质子放射性(英文)

基于两势方法系统地研究了质子数51 ≤ Z ≤ 83质子放射性核素的衰变半衰期。总的质子-子核相互作用势包括:通过单折叠子核密度和DDM3Y有效相互作用得到的微观核势,通过单折叠子核电荷密度和质子-质子库仑相互作用得到的真实库仑势以及离心势。同时,预测了同一区域16个核的质子放射性半衰期,并且预测的质子放射性半衰期在4.11倍的范围内。此外,还研究了质子放射性的Geiger-Nuttall定律。结果表明,Geiger-Nuttall定律可以用来描述角动量相同的同位素的质子放射性。In the present work, we systematically study the half-lives of proton radioactivity for 51 ≤ Z ≤ 83 nuclei within the two-potential approach. The total emitted proton-daughter nucleus interaction potential is composed of the microscopic nuclear potential obtained by single folding the density of the daughter nucleus with the DDM3Y effective interaction, the realistic Coulomb potential obtained by single folding the charge density of the daughter nucleus with the proton-proton Coulomb interaction and the centrifugal potential. We extend our study to predict proton radioactivity half-lives of 16 nuclei in the same region within a factor of 4.11. In addition, the Geiger-Nuttall law for proton radioactivity is researched. The results indicate that the Geiger-Nuttall law can be used to describe the proton radioactivity isotopes with same angular momentum.     

BRISOL放射性核束鉴别装置的研制北大核心CSCD

中国原子能科学研究院已经建成一台"在线同位素分离器"(BRISOL),在线产生并分离出需要的放射性离子束用于天体物理、核结构和材料科学等研究。其中研制的放射性核束鉴别装置,用来测量并鉴别能量30～300 ke V、束流强度在10~4～10^(11)Particle/s放射性离子束(RIB)的种类。介绍了该装置的原理、组成及调试结果。该装置结构紧凑,可在有限空间内完成核素的积累、转运和能谱测量。该装置已经用于"在线同位素分离器"的在线调试,通过在线获取的射线能谱确认了产生的38K+放射性同位素并给出放射性束流的强度。     

重离子放射性的发现

重离子物理实验技术和重离子加速器研制的迅速进展,使放射性现象的研究出现了新的突破,发现了重离子放射性。本文首先对重离子放射性的发展进行了简短的回顾,然后依次讨论了业已发现的重离子衰变方式、实验方法和有关的理论研究。     

BRISOL放射性核束鉴别装置的研制

中国原子能科学研究院已经建成一台"在线同位素分离器"(BRISOL),在线产生并分离出需要的放射性离子束用于天体物理、核结构和材料科学等研究。其中研制的放射性核束鉴别装置,用来测量并鉴别能量30～300 ke V、束流强度在10~4～10~(11)Particle/s放射性离子束(RIB)的种类。介绍了该装置的原理、组成及调试结果。该装置结构紧凑,可在有限空间内完成核素的积累、转运和能谱测量。该装置已经用于"在线同位素分离器"的在线调试,通过在线获取的射线能谱确认了产生的38K+放射性同位素并给出放射性束流的强度。     

MC模拟在随钻方位伽马成像正演中的应用

蒙特卡罗模拟是放射性测井一种重要的数值模拟方法,利用通用程序MCNP可方便地建立各种地层模型,为放射性测井研究提供了简便有效的方法。借助于蒙特卡罗方法建立随钻条件下地层模型,正演模拟随钻方位伽马成像特征。结果表明,随钻方位伽马成像图呈现正弦线特征,利用成像图可准确反演井眼相对倾角和放射性地层厚度;井眼相对倾角越大,放射性地层厚度越厚,成像图的正弦线高度值及在井轴方向上的展布高度值越大;井眼尺寸对利用成像图求取井眼相对倾角没有影响,但对计算放射性地层厚度有影响,仪器偏心对利用成像图求取井眼相对倾角和放射性地层厚度都有较大影响,若伽马计数满足测井计数统计性,可忽略井眼流体对成像图的影响。     

邮票上的物理学史B37——X射线的发现

前两节介绍了上一次世纪之交时经典物理学理论和已知实验事实的矛盾.这些实验事实才刚刚触及高速和微观领域.19世纪末，在实验上还有三大发现，即X射线、电子和放射性，这些发现进一步打开了微观世界的大门.这三项发现都直接或间接与阴极射线的研究有关.阴极射线是当时的热门研究题目，早在19世纪30年代，法拉第就发现了稀薄气体放电中的辉光现象.随着真空技术不断进步和真空度不断提高，物理学家又发现了阴极射线.它产生于高真空放电管的阴极，撞击对面的管壁，使之发荧光.用现在的话来说，所谓阴极射线，就是电场从阴极拉出来的电子流.电子的发现当然直接与阴极射线有关，X射线是伦琴在研究阴极射线时发现的，而放射性则是贝克勒尔研究X射线时发现的.     

邮票上的物理学史B41——居里夫人

1906年皮埃尔因车祸去世后,居里夫人接替他担任巴黎大学教授,她是巴黎大学理学院第一位女教授.她二话没说,就把皮埃尔中断的放射性课程继续下去;并且继续提纯镭.1910年她提炼出纯粹的金属状态的镭.1911年,由于发现钋和镭以及提炼出纯镭的工作,她独立获得了诺贝尔化学奖(图1,瑞典1971年),成为第一个两次获得诺贝尔奖的人.     

γ射线探测与住宅辐射防护

利用近代物理实验中γ射线的探测方法，测量了家庭装饰建材的γ辐射剂量率，比较了花岗岩及釉面砖等天然和人工合成建材的放射性水平，给出其超标的概率；研究了居室面积对放射性水平的影响；指出了低放射性石材具有安全防护作用．     

法国著名科学家伊倫·约里奥—居里逝世

法国放射性化学和原子核物理学方面最出色的科学家之一、有名的社会活动家、世界和平理事会理事伊伦·约里奥—居里(世界和平理事会主席弗雷德里克·约里奥—居里的夫人)3月17日在巴黎逝世。伊伦·约里奥—居里是法国著名的科学家比埃尔·居里和玛丽亚·居里—斯克洛多夫斯卡的女儿,她生于1897年。在她的母亲居里—斯克洛多夫斯卡逝世后,她就接替她母亲在巴黎大学执教。近年来她领导巴黎镭研究所居里实验室的工作。为核子物理学奠定基础的最大的科学发现属于伊伦·约里奥—居里。她同她的丈夫弗雷德里克·约里奥—居里曾共同发现新的现象——人工放射性,这一现象对科学有极其重要的意义,并为无限量的和平使用原子能奠定基础。由于这项发现,约里奥—居里夫妇曾获得了诺贝尔奖金。伊伦·约里奥—居里研究了人工的、由中子作用引起的铀的放射性,在发现作为原子能动基力础的核子分裂过程方面作出了巨大的贡献。     

放射性矿物的探测

自从利用原手能的方法發明以后,放射性礦物的探测才受到了重視。天然元素中有六种是放射性的,即:鉀(12K),铷(37Rb),釤(62Sm),鎦(71Lu),釷(90Th),和鈾(92U),其中釤、鎦和銣在地殼中極为希少。目前用作原子能原料的放射性元素只有鈾和釷,所以只有它們的礦物是目前放射性探测的对象。鉀的一个同位素K40虽然也是有放射性     

核设施退役过程中减少职业性辐照剂量的途径

介绍了商业规模反应堆正常退役所包容的主要放射性核素及其活度，反应堆工程在设计，建造和运行管理过程中如何考虑减少退役核设施的放射性项以及核设施在退役过程中减少职业性辐照剂量的基本途径和方法。     

放射性衰变曲线的分析(Ⅰ)二组份衰变曲线并介绍一个非经典的分析方法

本文提出了一个非经典的分析二组份衰变曲线的方法("λ"法). 用衰变曲线的表观衰变常数λ(t)随时间t的变化关系式进行拟合, 区别于用放射性总强度A(t)随时间的变化关系式进行拟合的经典法("A"法). 在一般的情况下, 两法所得结果相差不大. 在"λ"法中有三个未知量而在"A"法中有四个未知量, 因此前者略简于后者.     

RIBLL束流诊断的发展

描述了重离子加速器放射性次级束流线束流诊断技术的新发展,它包括初级束流在线监测研制的非拦截式法拉第筒,监测低强度初级束流的塑料闪烁探测器,测量放射性次级束流剖面的大面积双维位置灵敏平行板雪崩室等.这些新研制的束流诊断装置的运用,明显提高了设置、调整、确定重离子加速器放射性次级束流线运行参数的速度和准确性,改善了放射性次级束流纯度和质量,并使得重离子加速器放射性次级束流线的运行更简洁、迅速和有效.     

约里奥-居里夫人（Joliot-Curie，Irene，1897—1956）法国女化学家（Femalethemist，France）

约里奥-居里夫人是居里夫人的长女伊伦，1912-1914年在塞维涅学院求学，1918年任母亲的实验助手，使用新设计的威尔逊云室做放射性元素的测定工作。1925年完成有关钋α射线的博士论文。1935年，因发现人工放射性与其夫约里奥-居里共获得诺贝尔化学奖。她和她母亲一样，死于白血病，这显然是由于她多年从事放射性工作所引起的。     

融合Kinect与γ相机图像的放射性区域重建与定位

针对核设施退役、核应急处置过程中放射性分布信息的可视化需求,提出了一种基于Kinect与γ相机图像信息融合的放射性区域重建与定位方法。首先,基于γ相机的特殊成像方式,构建了Kinect与γ相机组合成像模型,并完成相机组合联合标定;其次,基于视觉地图构建方法,建立了核辐射环境稠密点云地图并得到Kinect位姿;然后,提取γ相机图像中的放射性分布信息,根据相机组合模型计算地图中的放射性区域点云;最后,基于最小包围盒对γ相机成像的中心区域进行三维定位。在实验中,通过将Kinect和γ相机数据同步与空间对齐,在少量γ相机图像的情况下,实现了单个点源的三维分布重建模型与辐射场景地图的融合。在8×12 m2的实验室环境中点源定位的均方根误差为0.11 m,证明了本文方法的有效性。