衰变子体对锕系核素固化体结构和性能的影响

由于高放废物中的锕系核素不断发生α衰变,因此锕系核素的处理和处置必须考虑α内辐照效应和新生成的子体影响。对于有长寿命衰变子体的锕系核素固化,其固化体的长期安全稳定在很大程度上取决于衰变子体的行为。针对241Am,243Cm的α衰变过程中子体的寿命远大于母体的行为,利用级联衰变理论计算了核素含量随衰变时间的变化规律,计算结果显示在长达数万年的处置时间内,长寿衰变子体将是固化体的主要成分。锕系核素的锆石结构固化体(AnSiO4)研究表明,锕系核素在衰变过程中固化体的体积随锕系核素离子半径呈线性变化。计算表明在锕系核素固化体上万年的地址处置过程中,子体导致的241Am和243Cm锆石结构固化体(AnSiO4)的体积将分别增大约4%,5%。子体核素的产生将影响锕系核素固化体的抗辐照性能。     

掺Nd~(3+)硼硅酸盐玻璃的非线性光学特性

在调Q 纳秒Nd: YAG强激光脉冲下,使用闭孔Z-扫描技术研究了硼硅酸盐基质玻璃及其掺Nd3+玻璃的三阶光学非线性特性.发现基质玻璃具有正的三阶非线性折射系数和非线性吸收系数,属于自聚焦反饱和吸收型的光学介质;而随着Nd3+的掺入,该硼硅酸盐玻璃的三阶非线性折射和吸收系数较基质玻璃有明显的增大,远高于一个量级.用开孔Z-扫描实验与光限幅实验进一步验证了掺Nd3+玻璃具有较高的三阶非线性吸收系数,表明Nd3+的掺入提高了硼硅酸盐玻璃在532 nm处的激光防护性能.     

二硼化钪硬度及高压下弹性性质的第一性原理研究

用密度泛函理论的局域密度近似和广义梯度近似下赝势平面波,得到了二硼化钪的电子结构、硬度及高压下弹性性质.从电子结构上看,二硼化钪的化学键是具有共价、离子及金属键性质的混合键.得到的弹性常数（Cij）、体弹模量（B）和剪切模量（G）与其它结果进行了比较;并得出德拜温度、线性压缩率及泊松比;用布居数计算得到硬度.     

两步法制备Eu,Dy掺杂硼硅酸盐玻璃及发光性能研究

选择硼硅酸盐体系,采用两步法制备了Eu,Dy掺杂的硼硅酸盐基质玻璃,并对其进行了激发光谱和发射光谱的分析.实验结果表明:该发光玻璃经紫外光激发后,发光峰位于482nm,为Eu2+的典型发射峰.发光粉的最佳掺入量为40%,同时随着烧制时间的延长,发光玻璃的发光时间及余辉强度都逐渐下降.     

硼磷酸盐激光玻璃的制备和光谱性质研究

硼磷酸盐激光玻璃作为一种新型的激光材料,因为其优异的热机械性能以及光学性能,已经引起了广泛的关注。我们用传统的熔融冷却的方法制备了一系列的硼磷酸盐激光玻璃,并对成玻璃区域进行了探讨及确定。由于玻璃结构网络中小体积的BO4单元的存在,对Ba2 ,Ca2 等大半径离子的引入量进行了细致的选择,以保证玻璃网络结构的完整。对制备的掺钕及掺镱的20P2O5-45B2O3-(35-x)MO-xR2O系列玻璃进行了激光拉曼光谱结构分析,并通过具体的结构模型表示B3 周围的精细结构及具体配位特征。同时激光玻璃光谱性质表明,玻璃结构的改变对激活离子的吸收发射光谱有比较大的影响,但通过调整玻璃成分,可以抑制B2O3的加入所导致的荧光焠灭效应。     

二硼化钪硬度及高压下弹性性质的第一性原理研究

用密度泛函理论的局域密度近似和广义梯度近似下赝势平面波,得到了二硼化钪的电子结构、硬度及高压下弹性性质。从电子结构上看,二硼化钪的化学键是具有共价、离子及金属键性质的混合键。得到的弹性常数（Cij）、体弹模量（B）和剪切模量（G）与其它结果进行了比较;并得出德拜温度、线性压缩率及泊松比;用布居数得出硬度。     

宏观-微观模型对294118及其α衰变链的研究

采用尼尔逊势的宏观-微观理论系统研究了最近合成超重核294118及其α衰变链的基态性质.给出了这些原子核的结合能、α衰变能和寿命,重点讨论了这些原子核的α衰变能.将计算结果与实验结果和其他理论模型作了比较,发现计算结果与实验数据符合较好,也与其他模型的结果接近,表明宏观微观理论模型对超重原子核基态性质的描述是可靠和有效的.     

基于TMR的FPGA单粒子加固试验探究

设计了一个可对基于静态随机存储器的现场可编程门阵列进行单粒子效应测试的系统.采用三模冗余和定时回读重配的方法对待测器件进行单粒子加固.测试电路为移位寄存器链,定时回读的间隔约为80 ms,测试时钟为10 MHz.在非辐照环境下先进行了单粒子翻转的仿真试验,获得系统基本参数后,在兰州中科院近代物理研究所进行了重离子单粒子效应辐照试验.试验芯片为商用FPGA,辐照试验增加单粒子闩锁监控,观察不同注量率下待测器件的加固效果.分析仿真试验与辐照试验结果,系统可正确实现加固与测试功能,也证明三模冗余技术结合回读重配方法能够提高FPGA芯片的单粒子加固能力.     

宏观-微观模型对^（294）118及其α衰变链的研究

采用尼尔逊势的宏观-微观理论系统研究了最近合成超重核^（294）118及其α衰变链的基态性质.给出了这些原子核的结合能、α衰变能和寿命,重点讨论了这些原子核的α衰变能.将计算结果与实验结果和其他理论模型作了比较,发现计算结果与实验数据符合较好,也与其他模型的结果接近,表明宏观微观理论模型对超重原子核基态性质的描述是可靠和有效的.     

水玻璃固化黏土矿物的试验研究

采用扫描电镜(SEM)、X线衍射(XRD)和X线光电子能谱(XPS),对常温下不同密度水玻璃固化的蒙脱石、伊利石和高岭石试样进行测试与分析.结果表明:黏土矿物由固化前的粒状、片状结构转变为固化后的团块状的网状结构.黏土矿物固化样中出现明显的非晶态弥散峰群,未出现新的晶体;固化样衍射强度变小、晶层间距变小、颗粒变得更细小,结晶构造有序性变差,但晶体主体依然是黏土矿物的晶体.固化样中,仅1.15 g/cm3水玻璃固化的蒙脱石样的Ca-2p电子结合能减少了0.624 6 eV,其余元素的相应值未变化.水玻璃固化黏土矿物的机理是:硅酸盐离子和硅酸胶粒在黏土矿物表面如蒙脱石的晶层平面与端面存在复杂的吸附作用,形成了团粒,具有很大表面能的团粒进一步失水缩聚,形成非晶质硅酸盐凝胶和晶质黏土矿物共存的网状结构产物,限制了黏土矿物的活性,固化了黏土矿物.     

相对论准粒子无规相位近似对原子核β衰变寿命的研究

原子核β衰变寿命是原子核的重要性质之一,对核物理、核天体物理以及粒子物理的研究都具有重要影响.本文简要回顾了近年来相对论准粒子无规相位近似(QRPA)对原子核β衰变寿命的研究进展.首先介绍了研究β衰变寿命的重要性以及计算β衰变寿命的理论模型,随后给出了计算β衰变寿命的Fermi理论.然后,详细介绍了相对论QRPA研究原子核β衰变寿命的最新进展,特别关注于同位旋标量道粒子-粒子剩余相互作用对研究原子核β衰变寿命的影响,并介绍了相对论QRPA预言的β衰变寿命对快中子俘获过程丰度分布的影响.最后给出总结与展望.     

应用拉曼光谱及成像技术观测α粒子辐照对米根霉的作用和影响

载能粒子辐照微生物可以引起多种生物学效应,粒子辐照技术在微生物的诱变育种中得到广泛应用.但是关于粒子辐照微生物的作用过程和机理还不清楚,尚待深入研究查明.当前的一个研究趋势是利用各种光学和光谱方法对辐射引起生物体生命活动变化的微观过程进行快速、实时、无损在线观测.采用α粒子源(241Am)辐照米根霉,并且用拉曼光谱及具有空间分辨的光谱成像技术对不同生长时期和不同辐射剂量条件下的米根霉菌丝细胞内各类组分含量、分布变化进行观测和分析,由此研究载能粒子对微生物菌体产生的有关生物学效应.     

稀土离子掺杂硼硅酸盐玻璃上转换发光性能研究

采用高温固相法分别合成了单掺铕、铕铒共掺、铕镱铒共掺以及铒钬共掺的硼硅酸盐玻璃,研究了掺杂离子的掺杂浓度对荧光强度的影响,并详细分析了不同离子掺杂的硼硅酸盐玻璃的上转换发光机理.在泵浦波长为978nm时,硼硅酸盐玻璃呈现橙红色光(590nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁),红色光(610nm,Eu~(3+)的5 D0→7F1跃迁;695nm,Eu~(3+)的5 D0→7F4跃迁),绿色光(552nm,Ho~(3+)的5S2→5I8及Er~(3+)的4S3/2→4I15/2跃迁).研究表明:Er~(3+)作为激活剂,Eu~(3+)与Er~(3+)之间存在能量传递,Yb~(3+)做了敏化剂,增加了Er~(3+)的上转换发光效率,Ho~(3+)与Er~(3+)之间存在着能量传递.     

纳米CdSexS1-x微晶玻璃的光吸收性能

半导体纳米晶掺杂滤光玻璃由于具有优异光学性质,近年来已成为光电子材料科学与技术关注的焦点之一。以硼硅酸盐玻璃为基质,通过对掺杂微晶组成、结构的设计以及颗粒尺寸的控制,系统的研制了纳米微晶的组成,结构以及纳米颗粒尺寸效应等因素对玻璃光吸收性能的影响,结果表明,玻璃吸收曲线的截止波长位置以及截止吸收系数主要取决于半导体纳米CdSexS1-x微晶的组成,吸收曲线的斜率取决于纳米晶的颗粒尺寸分布。     

无机钙钛矿材料力学及电子输运性质调控研究

应用第一性原理并结合玻尔兹曼输运理论系统研究了无机钙钛矿CsBX3(B=Ge,Sn,Pb;X=C1,Br,I)热电材料的力学性质和电子输运性质.结果 表明:通过改变X位卤族元素及B位金属元素原子种类,可较好调控无机钙钛矿材料的力学及电子输运性质;随着X位卤族元素原子半径的逐渐减小,无机钙钛矿材料力学性质参数(体积模量、...     

正交结构Gd_2TiO_5陶瓷材料的轻重离子辐照效应比较

钛酸盐Ln_2TiO_5因其优异的物理化学性能,可作为高放射性核废物(HLW)和锕系元素(钚)的重要候选固化材料之一.采用传统的陶瓷烧结工艺制备多晶正交结构Gd_2TiO_5陶瓷材料.样品经抛光后,在室温下用400keV He+和800keV Kr2+辐照.辐照后,样品结构变化利用掠入式X射线衍射(GIXRD)表征.结果发现:采用重离子Kr2+辐照时,样品Gd_2TiO_5发生非晶化转变现象,从结晶相转变为非晶相;而采用轻离子He+辐照时,在辐照剂量为1.0×1016 cm-2时,辐照样品几乎完全从正交结构转变为立方结构,另外,当He+辐照剂量为5.0×1016 cm-2,Gd_2TiO_5仍没有发生非晶化转变现象,但完全从正交结构转变成立方结构,同时,样品晶格体积收缩约3.0%.样品在高剂量He+辐照下没有发生非晶化转变现象可归因于400keV He+辐照引起的强电子能损抑制了Gd_2TiO_5的非晶化转变过程.     

抗磨白口铸铁的合金化和变质处理的研究

白口铸铁是一种重要的抵抗磨损的金属材料。其抗磨性决定于硬度,强度和韧性的综合性能指标因而与其组织组成物的结构,显微硬度,相对数量,分布及内聚强度都有密切的关系。铸态组织就是高显微硬度的碳化物孤立地分布在马氏体基体时较为理想,而合金化和变质处理的正确选用是最经济合理地获得理想组织的关键。 从我国资源出发,锰合金化是有前途的但为扬长避短,锰含量不宜过高,而为获得铸态马氏体组织应辅加铜、铬、钼、硼等多种合金元素。硼的加入可以提高锰白口铸铁的淬透性,碳化物的显微硬度和整体硬度。合适的硼加入量既可得到上述效果而又不降低韧性。硼在镍铬白口铸铁中也可以提高碳化物的显微硬度。硼的加入使白口铸铁中碳化物的数量增多。 采用包内变质处理的方法而不用高合金化的方法改变碳化物的分布,经济合理而且简便可行。稀土变质处理能使碳化物成为紧实的板块状而不是成为粗的网状聚合物,使韧性显著提高(α_k=0.8公斤-米/厘米~2)。硼的加入能使碳化物成为方块形。但如何控制工艺参数保证获得应有的变质效应的试验研究工作还需继续。     

基本粒子的结构分析

根据宇宙球面空间时空四维流形的变模效应,对基本粒子的结构特征进行分析,在变模角的基础上计算粒子的质量、寿命并对粒子的电荷、自旋和衰变方式进行解释.     

氧基磷灰石玻璃陶瓷固化模拟锕系铈/钕的研究

使用熔融-析晶法制备了系列模拟锕系铈钕氧基磷灰石硼硅酸盐玻璃陶瓷,通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了玻璃陶瓷的析晶行为和微观形貌,利用红外光谱仪(FT-IR)分析了玻璃陶瓷的结构,使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)测试了浸出液的元素浓度,并计算归一化浸出速率分析抗浸出性能.结果表明:通过添加钕可...     

基于RHIC能区光子椭圆流和LHC能区π0衰变光子的背景研究

高能碰撞中产生的直接光子具有较长的平均自由程, 几乎不与其它粒子发生较强的相互作用, 因而直接光子是研究高能重离子碰撞初期形成的热密物质性质的有效探针之一. 本文系统地介绍了RHIC能区直接光子椭圆流v2的相关研究结果. 利用HIJING蒙特卡洛模型, 研究了LHC能区π0衰变双光子背景的不对称因子, 并与PHENIX实验的结果进行了比较, 发现两者在定性上一致.