中子在现代物理研究中的重要性

中子的研究在现代物理中至关重要.作为物质组成的一个基石,中子的结构在人们对非微扰区的QCD研究中起着非常重要的作用,中子通过弱衰变至质子,因此在基本对称性及弱电标准模型的验证中也扮演重要角色.本文将介绍中子形状因子、核子/介子与夸克/胶子相变以及中子电偶极矩测量等几个方向的重要进展,并阐述中子在现代物理研究中的重要作用.     

丰中子核中子皮厚度的可能观测量

中子皮厚度(核内中子和质子分布均方根半径的差δnp=1/2-1/2)是一个重要的物理量,不仅标志丰中子核的结构特点,也是核状态方程中的重要约束量,在核天体物理、天体物理中有重要的应用[1].丰中子核内结合了大量的中子,其核状态方程受核内中子密度分布方式影响较大.     

《中子物理》教学改革与实践

通过对《中子物理》教学内容、教学方式和考核形式等方面的改革与实践,解决目前《中子物理》课程教学中遇到的问题,促使学生们掌握《中子物理》课程的重点内容,学会解决问题的基本方法,提高教学质量。     

利用重离子核反应的碎片截面测量极度丰中子核的对称能

<正>对称能是原子核形成中的重要约束量.丰中子核的对称能对于中子滴线的位置(新同位素产生)、中子皮厚度、低密度核结构和性质、天体物理研究等等具有重要意义.利用重离子核反应产生碎片的截面可以很好地提取丰中子核对称能.但目前这种方法要对多个炮弹碎裂反应进行测量.基于一个修改的Fisher模型(modified Fisher model,MFM),利用单个炮弹碎裂反应即可从其碎片截面提取极度丰中子核的对称能,极大地节约实验测量工作量.     

高能电子撞击不同靶所致辐射场的分析

为了研究永磁体的辐射退磁效应,对高能电子撞击铜靶和钽靶的物理过程进行了理论分析。利用FLUKA程序对辐射退磁效应实验进行了Monte-Carlo模拟。模拟了靶内的电磁簇射过程和永磁体附近的辐射场,包括光子、中子、质子和电子等粒子的能谱以及各种靶的靶内和永磁体内的空间通量分布,还比较了永磁体中的吸收剂量率和中子注量率。计算结果为永磁体的辐射退磁效应的分析提供了有用的数据。     

磁卡与压卡材料的中子散射

固态相变制冷材料是指利用外场调控固态相变的熵变来制冷的一类新材料,其物理本质是材料的结构(磁结构)与原子(自旋)相互作用对相应外场的响应.由于中子散射技术可以探测多个时空尺度的原子/自旋结构与动力学,同时中子又具有极强的穿透能力可以保证复杂外场样品环境的应用;因此,原位外场条件下的中子散射技术是研究固态相变制冷材料的理想手段.本文简要介绍了中子散射技术的基本原理,并分别以Tb_5Si_2Ge_2, Mn_5Si_3,C_5H_(12)O_2为例来说明原位压力中子衍射、原位磁场非弹性中子散射和原位压力准弹性中子散射技术在磁卡和压卡材料里的典型应用.     

14 MeV中子反应和远离核研究

指出了中子源的重要性,扼要地说明了加速器中子源的特点。简单地介绍了14MeV中子引起的核反应,发现了14MeV中子可以引起重核的奇异(n,2p)反应,并以此为基础,形成了合成和研究重丰中子新核素的一条物理思想和生成、分离鉴别技术路线;先后合成和研究了^185Hf、^237Th、^175Er和^197Os等四种重丰中子新核素。     

因瓦效应与中子散射

概述了作者十几年来用非弹性中子散射和光电子能谱等方法在非晶态因瓦合金的自旋波动力学，晶格动力学和电子结构方面所进行的实验研究，基于实验事实，提出了统一解释因瓦效应的电子－声子相互作用机制。以此展示中子散射等近代物理实验方法在凝聚态物理研究中的重要地位。     

含碳化硼的吸收和屏蔽中子辐射涂料的研究

对碳化硼（B4C）／环氧树脂涂料合成工艺进行研究,制得一种以793树脂作为固化剂的能屏蔽和吸收中子辐射的涂料．对B4C／N氧树脂涂料的成膜条件及不同含量B4C涂料的硬度、抗冲击性、附着力和柔韧性等物理机械性能进行测试研究．结果表明,含有30％B4C的环氧树脂涂料的总体机械性能最佳．在此基础上,考察了不同涂膜厚度下B4C／环氧树脂涂料的防中子辐射的性能,薄膜厚度超过300μm时,可以有效屏蔽中子射线．     

小型中子照像技术通过鉴定

小型中子照像技术通过鉴定物理系副教授马维超等承担的国家科委、国家自然科学基金项目“用密封中子源发生器进行中子照像技术的研究”和“中子照像闪烁屏中子──光信号传输转换物理过程的研究”取得重要成果，通过了由吉林省科委主持的鉴定。该成果解决了从用密封中子管...     

中子的构造和一种新的核的模型

中子没有电荷,但是实验方面证实了中子有磁矩。我们知道:一切磁性都是由于电荷运动而构成的。现在存在着的中子磁矩的理论是介于理论。焦起和于尔班等先后支持和发展了这个理论。费米在1949年的原子核物理课程中,认为中子实在是一种混合状态,就是说大部分时间,中子是一种磁矩为零的理想的中子,但是每秒钟的一小部分时间 t,中子转变为一个理想的质子和一个负的π介子如下式:     

ILU-GCR算法用于高温气冷堆中子时空动力学实时仿真

将带不完全LU分解预处理的广义共轭残量（ILU—GCR）算法用于高温气冷堆中子时空动力学程序中形状函数的计算,通过与几种经典迭代方法比较,ILU—GCR算法的优势比较明显,可以达到实时仿真计算要求．对给定功率的高温气冷堆模型,模拟了“弹棒”事故情况下考虑过功率保护与ATWS两个过程中堆芯反应性、堆内各能群中子平均注量率、堆芯相对功率、堆内温度等物理量随时间变化,计算结果与理论分析一致．     

用MCNPX计算ADS金属靶散裂中子产额及散裂源中子效率

为了分析加速器驱动系统（ADS）中质子束能量对金属靶散裂产生的中子产额及靶内中子能谱、靶表面的泄漏谱的影响,利用MCNPX对ADS的重金属铅靶、钨靶在不同能量的质子束轰击下的中子产额、中子能谱及靶表面的中子泄漏谱进行了模拟计算,与国际上其他研究机构的模拟结果进行了比较,结果相近.并对铅靶、钨靶的中子产额及泄漏谱进行比较,模拟结果是钨靶的中子产额较铅靶的中子产额大但中子泄漏谱计数较铅的小.结合MCNP5还对一个次临界基准体系中散裂源中子相对于裂变中子的效率进行了计算.     

多学科应用的散裂中子源

中子是构成物质的基本粒子，中子散射技术是用高能质子等快速粒子轰击重原子核，使其中部分中子“散裂”出来，然后用中子束流瞄准样品，探测、计算得到散射中子的能量、散射角度及位置，进而得到固体位置、运动、特性等信息。在国际上，中子散射技术都已经发展到了一个较好的阶段。中子散射技术已成为当前研究物质微观结构及其动力学过程最重要的工具之一，中子散射可帮助科学家了解从液态晶体到超导陶瓷、从蛋白质到塑料、从金属到胶粒等各种物质特性的详细情况，在诸如凝聚态物理、化学、生物工程等领域被广泛采用。     

高温气冷堆温度反馈的集总参数法模拟

该文研究了模块式高温气冷堆的堆芯热工反馈模型。在三维圆柱几何堆芯中子时空动力学改进准静态方法的基础上,应用集总参数法建立了模块式高温气冷堆堆芯温度反馈的热工模型。将全堆划分为燃料颗粒、等效慢化剂和反射层3个区域,通过热工反馈求解反应性变化。在反应性扰动和冷却剂丧失情况下,模拟了反应性、堆内各区温度、各能群中子平均注量率以及相对功率等物理量随时间的变化。模拟结果与理论分析一致,初步实现了高温气冷堆的物理热工耦合。     

控制棒掉落时对熔盐堆的瞬态分析

新概念熔盐堆在固有安全性、经济性等方面具有其它反应堆无法比拟的优点。但是,熔盐堆的开发利用也面临不少问题。本文主要研究控制棒掉落瞬时,熔盐堆堆芯内温度、中子通量及缓发中子先驱核的分布情况,进而可以为熔盐堆的安全性分析提供一定程度的参考。本文采用Comsol Multiphysics来研究熔盐堆堆芯区域,通过求解偏微分方程组来获得所需物理量的分布,其中扩散方程中忽略了熔盐流动对中子通量分布的影响。可以得到结论为燃料盐的流动对中子通量的影响较小,但是对于缓发中子先驱核的影响较为显著。     

低浓化医院中子照射器（IHNI-1）堆芯的物理方案设计

采用蒙特卡罗程序MCNP/4B模拟计算了功率为30 kW的低浓化医院中子照射器的堆芯物理参数,设计了合理的堆芯布置方案、235U富集度、控制棒价值、后备反应性和停堆深度,得到固有安全性较高、寿期达10年且无需换料、采用低浓化UO2燃料的医院中子照射器的堆芯物理设计方案,为后续反应堆工程设计以及硼中子俘获治疗肿瘤用中子束的设计提供理论依据。     

面向磁约束聚变实验的先进中子发射谱仪诊断的研究

本文评述了EAST和HL－2A托卡马克装置上开展的聚变发射中子谱仪研究的进展．面向等离子体物理研究和ITER装置中子诊断技术发展的最新需求,针对EAST和HL-2A托卡马克装置的低中子产额（10^9-10^11s^-1）场,设计和发展了全数字化的液体闪烁谱仪和芪晶体中子谱仪．进行了EAST和HL-2A放电实验聚变中子产额随时间演化规律的研究,开展了HL-2A装置上NBI辅助加热效果的评估和EAST聚变等离子体锯齿震荡的中子通量诊断．使用液体闪烁谱仪和芪晶体中子谱仪测量实现了EAST放电的芯部聚变离子温度诊断,首次将托卡马克装置实验中子能谱直接诊断离子温度的下限推到1keV以下．在EAST装置上建设的双环式球形阵列中子飞行时间谱仪将为托卡马克装置辅助加热和快离子物理研究打下坚实的基础．     

安徽省煤田地质局金三维集团

安徽省煤田地质局金三维集团（安徽省煤田地质局物探测量队）始建于1956年,主要从事煤炭、石油、煤层气、水资源等地球物理勘探方法研究及应用,重点为煤矿生产、煤业开发和各类矿产开发、数字测绘、消防工程安装等提供服务,是一个功能齐全、服务手段先进的高科技集团、荣获两届全国煤炭工业地质勘察功勋单位、三届安徽省文明单位和安徽省园林式单位。     

基于Monte Carlo方法的中子标识输运计算

为了考察中子与介质相互作用的细致物理过程,得到不同种类中子对所关心物理量的贡献,利用Monte Carlo方法的模拟能力,由中子标识记录中子及其次级粒子的输运历史,在程序中赋予中子一个整型标识变量,记录中子的出身、碰撞过程等历史,在记数时根据该变量的值进行分门别类的统计以达到求解众多物理量的目的。结果表明,该方法能得到其它方法不易得到的物理量,如不同种类中子出壳流等。