纳粹德国核计划的失败

一、核裂变的军事价值促进了德国核研究的恢复铀裂变的发现打开了原子核大门,引起了各国物理学家的极大关注,有关核裂变的实验不断地在各个实验室重复着.1939年4月22日,法国的约里奥-居里小组在一篇文章中宣称,他们在实验中观察到1个裂变的铀原子平均能产生3.5个中子.如果能创造一定的条件使这些新产生的中子成为引起新的裂变的炮弹,则铀在这种循环中放出的能量将比一般化学反应放出的能量大100万倍以上.它使得属于基础科学研究的新发现有了实际应用的可能.1939年,德国已处于战争前夕.一些物理学家希     

核裂变和核聚变

核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀、钍等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出2个到3个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变……使过程持续进行下去,这种     

浙江核电的光荣与梦想

<正>核能的利用和发展是20世纪科技史上最杰出的成就之一。1938年末,德国科学家哈恩用一种慢中子来轰击铀-235核时,发现核裂变现象。化石燃料通过化学反应燃烧后释放的能量的总质能转换效率约为一百亿分之一,而铀-235裂变的质能转换效率约为0.09%,比化石燃料的转化效率高了近900万倍,1千克铀-235核燃     

铀在一些碳、硅、泥沉积岩中的分布和富集

本文应用诱发裂变碎片径迹等方法,以中国南方震旦-寒武系中一些碳(碳酸盐)、硅、泥岩为例,研究铀在沉积一成岩及后生过程中的分布特征。岩石光薄片曾于反应堆垂直孔道内照射。中子积分通量为2.03×10~(10)n/cm。     

在裂变径迹测定年代中准确测定中子通量

一、引言 裂变径迹技术测定年代必须使用准确的中子积分通量和~(235)U的中子有效裂变截面,通常是采用Au和Co活化监示器或用铀标准剂量玻璃的B值(φ=B_(ρd),φ为照射的中子积分通量,ρd为中子照射后铀标准剂量玻璃的诱发裂变径迹密度)测定中子通量,一般这些方法测定的中子积分通量不能代表与~(235)U反应的实际通量,有时测定值和实际值之间的差别是不     

吴健雄排难

核能发电不产生温室气体,是一种洁净能源.这是因为在核电站的核锅炉中,核燃料铀或钚是通过链式反应形式,使原子核分裂,产生新中子,新中子又使其他原子核裂变,如此源源不断释放出原子能发电。今天全世界的核电站已达427座,核发电量已占世界总发电量的17%左右.在核燃料充足条件下,只要核锅炉中链式反应不间断,就不愁没有核电产生.不过,当初费米等20世纪最出色的大科学家,于40年代刚刚建造出核锅炉时,还真的被链式反应     

微观核裂变动力学研究进展

原子核裂变是一个复杂的非平衡非绝热的大幅度量子多体动力学过程.近年来,随着计算能力的发展,微观裂变动力学取得了很大的进展.本文介绍了非绝热的时间相关的密度泛函理论和绝热的时间相关的生成坐标法等微观裂变动力学模型.裂变位能面的并行约束计算和能量相关性对绝热裂变模型很重要.最近,我们扩展了有限温度加动力学涨落的时间相关的密度泛函理论.基于时间相关的密度泛函理论,对裂变过程中的对关联效应、涨落效应、耗散效应、非绝热效应、能量相关性、碎片之间的纠缠等核裂变机制获得了新的认识.此外,微观裂变研究对理解天体过程中的r-process也很重要.我们期待发展出更综合更精确的核裂变理论支撑核裂变的应用创新.     

原子彈、氢彈研究的历史教训

核武器是作为现代科学重要组成部分的物理学在本世纪突飞猛进的一个直接结果,正当铀核裂变被发现,人们期待着应用它所产生的巨大能量的时候,战争却爆发了。无情的政治对立,使核研究在几个相互隔绝的国家内独立进行着,这个战时最富有科学挑战性,集中着各国最优秀的科研能力,而竞争最激烈的     

北京丰中子束流装置及其应用前景

放射性核束物理和核天体物理是国际核物理研究的前沿,关键科学问题包括:壳演化和新幻数、原子核的中子稳定极限(中子滴线)、超重新元素的合成、原子核的晕结构、新的衰变模式、宇宙中铁以上重元素的核合成机制等.为了解决这些关键科学问题,世界各国都投入大量人力物力建造可以用来产生放射性核束的大型实验装置.综述了国内外已有、在建和计划中的核物理不稳定核束装置情况,并介绍了新一代装置——北京丰中子束流装置(BISOL)的设想.BISOL装置计划采用反应堆和强流氘加速器双驱动源,综合在线同位素分离和炮弹碎裂两种成熟技术,可产生比国内外现有装置强度高1~2个量级的极端丰中子束流,同时通过建设强流氘加速器,提供国际最强的加速器中子源之一,以此为基础大力推进核能系统材料研究.     

裂变径迹法测定北京猿人的年代

各种岩石或矿物中都含有微量铀杂质,~(238)U原子核以一定速率产生自发裂变,每一自发裂变放出的两个碎片在绝缘质岩石或矿物中产生一条连续的辐射损伤径迹,这种径迹可用化学蚀刻法显影和用普通光学显微镜观察。在常温下,矿物中的辐射损伤径迹可长期保留,在高温     

最新观察到的巨大核形变

人们用高能粒子轰击靶核引起核裂变的过程中,往往忽略一个称之为同质异能素的亚稳态,该亚稳态在短时间内进行自发裂变。马克斯-普朗克核物理研究所和海德堡大学的一个联合工作组以精细的实验,在亚稳态短时间内准确测量核形变首获成功。     

一类新的天然放射现象

天然放射现象是由于原子核里面力的不平衡而引起的。从根本上说来,核是由组成核的质子和中子间吸引的强力所束缚在一起的。然而,在质子间有一个排斥的静电力,它最终地限制核能够是多大。足够重的核,诸如具有很多质子的核,是以逐出荷电粒子而衰变的。这个现象是近一百年前为贝克勒耳所发现;逐出的粒子叫做α粒子,后来发现是两个质子和两个中子的束团,也就是氦~4原子的核。质子必定以束团的形式逐出,因为没有足够的能量把一个质子从与它最靠近的近邻撕开。在另一类衰变即核的裂变中,重核能够偶然地被分成两个接近相     

“人造太阳”：能源的终极梦想

正早在几十年前,随着核物理的重大发现,人类就揭开了太阳燃烧的秘密,并且利用原子中释放出的巨大能量造出了原子弹、氢弹与核电站。遗憾的是,核裂变技术发电虽然容易实现,但还存在诸多缺陷:放射性污染、核废料的产生、用来产生核裂变的铀-235等重金属元素在地球上储量有限等,将在一定程度上制约核裂变能的发展。     

奥克洛现象——二十亿年前一座天然反应堆的考古记

一、发现经过事情发生在法国皮埃拉特的一家分离浓缩铀235的气体扩散工厂里。我们知道,在自然界里,铀有两种主要的同位素——铀235和铀238。铀235可以直接用作核燃料,铀238却不能直接使用。可惜在铀的同位素中,铀235只占0.7202％,99.2％以上都是铀238。铀的这个同位素组分是到处不变的,无论是从世界上那一个铀矿中采来的矿样,还是从海水中提炼出来的铀,甚至从月球上采来的样品都不例外。这个气体扩散工厂所     

我国核电发展现状与展望

我国核电发展现状与展望￥中国科学院￥中国工程院＠赵仁恺我国核电发展现状与展望中国科学院中国工程院院士赵仁恺１我国核电发展现状１９３８年，科学家发现铀２３５原子核在中子轰击下可发生裂变，并释放出大量能量，从此人类进入了原子时代。核能的利用经过５０余年的发展至...     

大陆年轻火山岩中~(230)Th-~(238)U体系不平衡:腾冲和五大连池火山岩的证据

同位素示踪是研究岩浆作用过程和演化的一个重要方法。它们包括铅同位素、锶同位素、钕同位素和铀系同位素等。其中,铀系同位素独具一格,更直接地提供火山喷发前岩浆活动的信息,更适合于研究火山喷发前的岩浆活动过程和300Ka内的火山喷发事件。许多科学工作者已经利用铀系不平衡研究岩浆作用过程并发表了一些有意义的论文。多数研究对象是     

埃米里奥·赛格瑞(1905～1989)

埃米里奥·赛格瑞(EmilioSegre),著名的意大利核物理专家,因发现反质子而得以分享1959年的诺贝尔物理学奖。赛格瑞于1984年4月22日在加利福尼亚州拉菲伊特他家附近逝世。虽然赛格瑞以研究原子核而最为人们所熟知,但他早期所从事的都属于原子物理领域。在1930年至1932年期间,他对原子光谱的禁戒线及其塞曼效应进行了一系列实验研究。一项关于碱性原子高能级受激状态的斯塔克效应的研究,导致发现了因异种气体的存在而在这些能级上的能量转换。费米在1933年提出的关于这一现象的理论代表了对这种状态特性的第一次承认。这种状态而今被称为里德伯状态。赛格瑞和费米还在原子排列的超精细结构理论方面携手合作。 1934年,赛格瑞转向核物理领域。他当时在罗马大学的费米小组工作。他参与的研究项目和所取得的成果有:对用中子轰击铀和钍产生人工放射性同位素的最初研究;发现慢中子;以及发现用介质和重核吸收慢中子的特大有效截面。费米小组还证明了慢中子能够影响热能,它成为裂变研究中的一个重要过程。以后,赛格瑞同在巴勒摩大学的佩利尔一起发现了原子序数为43的不明元素的几种长寿命同位素。他们以后就把这种由原子轰击钼而产生的元素命名为锝。     

丰中子区近132Sn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.     

“鎷”和早期的超铀元素

当1988年庆祝核裂变发现50周年纪念之际,科学界人士注意到,如果没有偏见,这种核反应也许能够得到较早发现。在1925年诺达克,塔克和贝格随着他们在含铀矿内找到原子序数Z为43号(鎷)的元素,便首次发现裂变产物。他们不仅发现了元素铼(Z为75号),而且发现了作为裂变产物的Z43号元素。正如人们今天知道的,这些超铀元素实际上就是裂变产物。     

用氚标记胸腺嘧啶核苷(~3H-TdR)参入法测定氘水对人体淋巴细胞转化的影响

氕、氘是氢的稳定性同位素。氕核内仅含一个质子,而没有中子,氘核内则还包含一个中子,因此氘核质量大约相当于氕核的两倍。若氘取代氕,那么在生物体系中氘的质量效应就不容忽视。氘水在自然水中大约占万分之一点五,由于水在生命活动中占有极其重要的地位,所以人