超核物理

自第一个■超核发现后,原子核只是由中子和质子组成的传统观念被打破了.超核物理为原子核物理开辟了一个崭新的研究领域,它不仅加深了人类对原子核的认识,而且为研究基本相互作用提供了新手段.近年来,无论在实验上还是在理论上,都开展了大量工作,使超核物理成为中、高能核物理的一个重要分支.《超核物理》对此作了介绍.     

中国先进研究堆中子散射大科学装置

作为与X射线相辅相成的表征手段,借助中子独一无二优异特性的中子散射技术已被广泛应用在材料和物质的微观结构和动态研究之中.中子散射大科学装置为众多学科及前沿交叉领域提供了先进的研究手段,已经成为基础科学研究和工业无损分析的重要平台.本文概述了中子探针的优异特性和国外主要中子散射大科学装置的发展现状,着重介绍了中国先进研究堆(China Advancd Research Reactor)中子散射大科学装置的建设进展,以及它们在不同领域的主要应用.在中国先进研究堆中子散射一期工程建设过程中,中国原子能科学研究院通过与北京大学、中国科学院物理研究所、中国科学院化学研究所、德国于力希研究所等合作,共建造了10台设备,包括:高分辨中子粉末衍射谱仪、高强度中子粉末衍射谱仪、中子残余应力谱仪、中子四圆谱仪、中子织构谱仪、热中子三轴谱仪I、热中子三轴谱仪II、小角中子散射谱仪、中子反射谱仪、快速中子照相测试平台等.到目前为止,中国先进研究堆已运行200多个小时专门用于调试和优化这些中子散射谱仪,我们已经获得一些非常好的实验结果.作为国际上通量最高的反应堆中子源之一,中国先进研究堆将为我国中子散射的发展和应用提供重要保障.     

凝聚态核科学的实验研究

自1989年弗莱希曼(M.Fleischmann)和庞斯(S.Pons,下面合称二人为弗-庞)宣布发现氘-氘(D-D)冷核聚变以来[1]."冷聚变"这个充满争议的研究领域已经形成有二十多年.如今,该领域的研究范围已远远超出核聚变,包括了一大类无法解释的,在凝聚态中发生的核聚变、核嬗变以及核反应截面增高等异常现象,通称为凝聚态核科学.     

天体物理力学

近年来,由于观测技术和模拟计算的进展,在天体物理领域内,形成了一个重要的研究分支,这就是天体物理力学.它用气体动力学的方法,在考虑了物质和辐射的相互作用的基础上,研究和解释天体的各种动力学现象.     

分子生物学50年大事记

在1938年,洛克菲勒基金会董事W.维佛(WarrenWeaver)在他给董事会的年度报告中写道: “并且,逐渐形成了一个新的科学分支——分子生物学,它正开始揭示很多有关活细胞最小单位的奥秘…在基金会所支持的研究中,有一系列项目属于一个可称之为分子生物学的新兴领域。在该领域内人们正在利用精密的现代技术来研究特定生命过程的微小细节”。     

冷中子的性能

英国研究人员研制了一种设备,用它能研究润滑油和燃料在火箭推进器工作期间的品性,以验查结构的缺陷。在这台设备中使用了引自原子核反应堆的速度较慢的中子。这种中子甚至有一个专门的名称,叫冷中子。冷中子具有许多绝妙的特性。在上述场合只用上它们的一个特性。冷中子能穿透金属,却会被含氢的液体(例如水、油、碳氢燃料)大大地减速和吸收。     

半导体物理研究的回顾与展望

半导体物理是凝聚态物理领域中的一个活跃分支,也是半导体科学技术发展的重要物理基础.半个多世纪以来,半导体物理自身不仅在晶态半导体、非晶态半导体、半导体表面、半导体超晶格、纳米半导体和有机半导体等领域中都获得了令世人瞩目的重大进展,而且它还是一系列新材料、新结构、新效应、新器件和新工艺产生的源泉,极大地丰富了凝聚态物理的研究内容和有力地促进了半导体科学技术的迅速发展.温故而知新.今天,我们重新认识它的发展规律与特点,对于把握半导体物理在21世纪的发展走向具有直接的现实指导意义.     

金属氢化物FeTiH_x的穆斯堡尔效应研究

自1974年Reilly等人首先报道FeTi及其氢化物的研究成果以来,已引起有关人士的广泛注意和兴趣.关于FeTiH_z材料内存在的各种物相及其形成机制,至今仍为这一研究领域内正在探讨的问题.值得一提的是Raj等人的工作,他们认为:Fe-H键在FeTi氢化物由β_2相变至γ相起着十分显著的作用。 我们通过不同温度(主要是高于室温)条件下的穆斯堡尔谱的研究,由相应谱的分析结果,得出了与Raj等人的结果显著不同的结论.即Fe-H电磁相互作用,对于形成FeTi氢化物的γ相来说是相当弱的。     

重离子核物理

所谓重离子就是指一切质量大于氦核的原子核的总称.重离子核物理乃是利用能量接近或超过靶核库仑位垒的炮弹轰击各种原子核,从而研究原子核的结构性质、衰变性质和原子核反应规律的一门学科.它是原子核物理的重要分支,而且是当代原子核物理的一个十分活跃的前沿阵地. 为了识别原子核,人们习惯于把各种原子核按其组成的中子数(N)、质子数(Z)标绘在核素图上(见图1).天然存在的稳定同位素,图中用黑方块表示,大致分布在一条很窄的斜线上,称为β稳定线.这些核素     

线性时滞系统和时滞大系统的实用稳定性

实用稳定性理论是稳定性理论的一个重要分支。它是在Chetayev(1935,1960),Moiseyev(1945),Melnikov(1956)以及LaSalle和Lefschetz(1961)等人工作的基础上形成的,是系统的定量分析理论。     

丰中子区近~(132)Sn原子核的壳演化研究进展

弱束缚区原子核传统幻数的消失和新幻数的产生一直是放射性核束物理的前沿研究方向.近年来,基于世界各地大科学装置的研究已经积累了丰硕的成果.在远离稳定线的轻丰中子区,人们已经发现8,20,28传统中子幻数的消失和新中子幻数14,16,34等的出现.在中重丰中子区,已有的实验和理论研究显示,50和82传统中子闭壳随着中质比的增大,有减弱直至消失的趋势.利用日本理化学研究所的放射性束流装置,我们开展了对~(123)Pd和~(125)Pd核的β衰变实验研究,在衰变子核~(123)Ag和~(125)Ag的低激发能区发现了具有β放射性的同核异能态.利用新发现的同核异能态,讨论了奇质量Ag同位素核中由πg_(9/2)和πp_(1/2)两个轨道形成的Z=40亚闭壳能隙在N=82附近的演化,发现在N=82处,Z=40亚闭壳能隙可能存在明显的减小.为进一步了解壳演化的微观机制,使用包含张量力的壳模型计算了这个质量区单粒子轨道的演化.结果显示,相比于N=50处,Z=40亚闭壳能隙在N=82处存在明显的减小,张量力对Ag同位素中πg_(9/2)和πp_(1/2)轨道以及Z=40亚闭壳能隙在接近N=82时的演化起到非常重要的作用.     

超子-核子相互作用理论研究的最新进展

超核物理是核物理的一个重要分支,其微观理论的基本出发点为超子-核子相互作用.研究超子-核子相互作用不仅有助于理解奇异性在粒子物理与核物理中的作用,还可以检验SU(3)味对称性及其破缺程度.文章首先回顾了超核物理的起源,随后简要列举了在核物理、粒子物理以及天体物理等领域中,与超核物理相关的几个前沿热点问题,并指出研究超子-核子相互作用的重要性.接下来着重介绍超子-核子相互作用的理论研究历史及发展现状.在现有的相关工作中,研究方法主要包括唯象模型、格点量子色动力学模拟和手征有效场论.其中手征有效场论作为低能区量子色动力学的有效理论,在研究介子、重子等微观系统中展现出了独特的优势.因此,文章特别介绍了基于手征有效场论的超子-核子相互作用的最新理论研究进展.     

表面热力学

表面物理是近十几年发展起来的一个综合性的研究领域,而表面热力学早在十八世纪七十年代就奠定了基础.统计热力学的主要创始人吉布斯对表面热力学倾注了极大的热情,并作出了重要的贡献.表面热力学对胶体、催化、吸附与分凝等现象的物理化学分析起着重要的作用.十九世纪初,由于晶体生长技术研究的需要,表面热力学取得了新的进展,得出了关于晶体表面平衡位形和稳定性的基本定理,形成了所谓“几何热力学”的分支.最近,由于超高真空技术和表面物理的迅猛发展,表面热力学日益显示出它的重要性.随着气体放电物理与受控核聚变研究的进展,利用等离子体的表面处理、电极表面现象、等离子体与金属表面相互作用的研究均已广泛开展.可以预期,表面热力学将获得迅速的发展.     

EAST超导托卡马克

EAST超导托卡马克是我国设计建造的国际上第一个建成的全超导托卡马克实验装置.EAST的建成填补了从短脉冲中型常规托卡马克向长脉冲大型超导托卡马克过渡过程中"中型超导托卡马克"的空缺.EAST具有国际热核聚变实验堆(ITER)类似先进技术,具有与ITER类似的超过1000 s的长脉冲高参数运行能力,是未来10年国际上极少数有能力在高参数条件下开展长脉冲聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台.EAST已经取得了超过400 s的偏滤器位形等离子体以及稳定重复的超过30 s的长脉冲"高约束模"等离子体,创造了新纪录.EAST致力于解决ITER及未来聚变堆高性能稳态运行相关的关键物理和工程问题.这些研究将为中国未来聚变实验堆的设计和运行提供重要的依据,并为未来建造稳态、高效、安全的托卡马克类型的聚变反应堆提供重要的工程技术和物理基础.     

欧洲核子研究中心——其价值超越了国界

欧洲核子研究中心(CERN)不只是一个科学研究机构,其更大的价值在于它所产生的世界性影响;这是麻省理工学院的名誉教授韦斯科夫(V.F.Weisskopf)所下的断语。 1900年后的头一个三分之一世纪,在基础物理领域,西欧处于领先地位。后来在美国,该领域的各项研究工作差不多全都开展起来。第二次世界大战之后,西欧重新要求在该领域跃居领先地位,遂建立起一个国际性的研究中心CERN—基础物理的“欧洲联合国”。 CERN把欧洲人的传统品质——诸如结构的雅致     

中国散裂中子源

中子散射是研究物质微观结构和动态过程的理想工具之一.散裂中子源能为中子散射提供高通量的脉冲中子。正在建设中的中国散裂中子源预计于2018年建成,为我国生命科学、材料科学、化学、物理学和工程等领域的物质微观结构研究提供强有力的手段。     

二维碳石墨炔研究进展与展望

石墨炔是由二炔键将6个苯环共轭连接形成的具有二维平面网络结构的全碳分子,其sp与sp2杂化态的成键方式决定了它的独特分子构型,使其具有优异的电学、光学和光电性能,在信息技术、电子、能源、催化以及光电等领域具有潜在、重要的应用前景.自2010年被成功合成后,石墨炔的研究吸引了不同领域科学家的广泛关注,已经在石墨炔的理论预测、合成方法及应用方面开展了大量研究工作,使石墨炔研究稳定地进入了一个较快发展时期,并正在形成了一个新的研究热点和领域.本文总结了石墨炔近3年来的最新研究成果,重点描述了石墨炔的电学、电化学和催化性质及功能化等方面的研究进展,并对未来的研究进行了展望.     

水溶性富勒烯衍生物——C60腺苷的合成

由于富勒烯C_(60)特别的结构以及物理化学性质,受到日益广泛的研究.自从C_(60)能够大量制备以来,很多的研究工作都集中在其作为功能材料的应用方面.在C_(60)的化学修饰方面,如氧化、卤化和氢化等,常常得到难以分离的混合物.1993年,Friedman,Wudl等人提出了C_(60).的衍生物可以抑制艾滋病毒酶HIV,给C_(60)的应用研究开辟了一个崭新的领域.本文研究了C_(60)和生物活性物质8-叠氮基腺苷的反应,合成了水溶性C_(60)衍生物C_(70)H_(12)N_6O_4.并用质谱、紫外可见光谱、~(13)C核磁共振谱、~1H核磁共振谱和红外光谱对产物结构进行了表征.iedman,Wudl等人提出了C_(60).的衍生物可以抑制艾滋病毒酶HIV,给C_(60)的应用研究开辟了一个崭新的领域.本文研究了C_(60)和生物活性物质8-叠氮基腺苷的反应,合成了水溶性C_(60)衍生物C_(70)H_(12)N_6O_4.并用质谱、紫外可见光谱、~(13)C核磁共振谱、~1H核磁共振谱和红外光谱对产物结构进行了表征.     

压电材料的新星--弛豫型铁电晶体的结构、性能及应用前景展望

以Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3和Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PZN-PT)等为代表的弛豫型铁电晶体是近年来铁电领域物理领域的一个研究热点,在基础研究以及应用技术研究中都有重要意义.本文着重介绍了弛豫型铁电晶体PZN-PT的重要压电性能,对该系列晶体广阔的应用前景进行了探讨.     

中国科学家成功测量mτ的背景及意义

1992年,中国高能实验物理工作者利用在北京正负电子对撞机(BEPC)上工作的北京谱仪(BES),做出了一个轰动世界的实验成果,公布了迄今为止最精确的τ子质量测量数据.这是在粒子物理实验前沿领域的第一个中国土产数据,也是中国高能实验物理的一次重大突破.