高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码
最新录用栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行 引用。本栏目内容尚未正式出版,未经编辑部许可,不得转载。
显示方式:
细胞松弛素B阻断微核法鉴定男性个体辐射敏感性的方法初探
肖昌浩, 王萍, 冯骏超, 郑利军, 黄皓, 潘书贤, 徐嘉宁, 靳淑红, 李冰燕, 周光明, 聂晶
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021036
摘要(0) HTML(0) PDF (1129KB)(0)
摘要:
初步研究了男性个体辐射敏感性的鉴定方法及标准。采集50名男性志愿者的外周血,分别给予不同剂量X射线照射,采用细胞松弛素B阻断双核法测定微核率(MNF),通过二阶多项拟合法,绘制微核剂量效应选项中心标准曲线,将个人微核剂量效应曲线与标准曲线比对后判断个体辐射敏感性。0.0~2.5 Gy剂量范围内,剂量效应二阶多项拟合的中心方程为(MNF=0.014 7+0.036 2D+0.023 1D2r=0.726)。50名志愿者中,辐射敏感的有13人,辐射抗拒的有14人,基本符合正态分布。Spearman秩和相关分析结果显示,MNF在各个辐射剂量点与辐射敏感性均存在正相关,与辐射抗性呈负相关,MNF随剂量增加而增加。本研究初步建立了“以线代点”男性个体辐射敏感性鉴定方法,并发现男性外周血淋巴细胞的本底微核率与个体辐射敏感性呈正相关。
基于PID算法的磁场闭环控制技术研究
王宝嘉, 郭玉辉, 冯文天, 王睿, 陈广全
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021002
摘要(0) HTML(0) PDF (1024KB)(0)
摘要:
已有的束流磁场控制方法大多采用开环的方式,即根据磁场需求直接设置磁铁电源输出的电流或电压值。但开环状态的磁场在现场噪声以及磁铁自身涡流效应的影响下,极容易发生偏移。针对此问题,设计了基于PID算法的磁场闭环控制系统。该系统以偏转磁铁为控制对象,使用霍尔传感器获取磁场值作为反馈,磁铁电源励磁电流的输出作为控制系统的输入量。控制器使用PID算法对磁铁电源输出进行自动调整,从而实现对磁场的闭环控制。最终结果表明,在PID参数调试得当的情况下,使用磁场在线测量值作为反馈信号,去实时调节磁铁电源的励磁电流大小的闭环控制方法,可以有效地降低磁场偏移。
CEE实验中TOF探测器数据获取系统的设计
刘若琳, 杨俊峰, 王天星, 赵弘炜, 张雷
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020070
摘要(0) HTML(0) PDF (2087KB)(0)
摘要:
正在研制的低温高密度核物质测量谱仪(CSR External-target Experiment,CEE)系统经过触发后平均数据率可达2 GB/s。针对整个谱仪的设计需求,本文提出了通用的流处理数据获取架构Data-Matrix (D-Matrix),并设计了D-Matrix在飞行时间探测器(Time-of-Flight,TOF)子系统应用的具体方案。TOF系统的数据获取(Data Acquisition,DAQ)系统中使用光纤、PCIe总线等高速串行通信方式完成从前端电子学(Front End Electronic, FEE)到服务器阵列的数据传输,并通过具有统一接口的流处理节点的部署和级联来完成事例组装、命令路由、状态实时监测和数据显示与存储等任务。除此之外,TOF系统的数据获取系统在硬件和逻辑设计上具有良好的通用性,可以兼容其他子探测器系统,并应用于CEE实验的全局系统中。
利用反应时间分析多核子转移反应中丰中子核的产生机制
李成, 郜嘉薇, 张静雯, 赵凯雯, 田俊龙
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020045
摘要(0) HTML(0) PDF (2546KB)(0)
摘要:
在改进的量子分子动力学(ImQMD)模型框架下,研究了$^{136}{\rm{Xe}}$+$^{198}{\rm{Pt}}$体系的多核子转移反应过程。给出了不同弹靶接触时间下二分裂碎片的总动能-质量分布,发现准弹性碰撞、深度非弹性碰撞和准裂变反应事件可以采用弹靶接触时间进行粗略的划分。分析了不同弹靶接触时间下类靶碎片的双微分截面分布以及Ba同位素的产生截面分布,结果表明丰中子核素产生于深度非弹性碰撞。另外研究发现,对于$^{136}{\rm{Xe}}$+$^{198}{\rm{Pt}}$体系,出射角在0°附近的类靶碎片产生于中心碰撞。
利用TALYS和EMPIRE研究质子诱发钼靶核反应
孙慧, 陈志强, 韩瑞, 刘丙岩, 张鑫, 田国玉, 石福栋
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021004
摘要(0) HTML(0) PDF (1532KB)(0)
摘要:
利用加速器直接生产99Mo和99mTc在核医学领域具有良好的发展前景,精确可靠的核反应数据对于同位素生产具有重要意义。本文通过对EXFOR数据库中natMo(p, x)96m+gTc、100Mo(p, x)99Mo、100Mo(p, 2n)99mTc核反应截面实验数据进行分析,采用多项式拟合实验数据给出参考值。并利用TALYS-1.95和EMPIRE-3.2.3程序结合不同能级密度、预平衡发射等模型 计算了40 MeV能量以下natMo(p, x)96m+gTc、100Mo(p, x)99mTc、100Mo(p, 2n)99mTc核反应的激发函数。对于natMo(p, x)96m+gTc核反应,TALYS-1.95程序采用能级密度输入参数ldmodel 6时,preeqmode 1, 2模型计算结果与实验数据符合最好。对于100Mo(p, x)99Mo核反应,TALYS-1.95程序采用能级密度输入参数ldmodel 6时,preeqmode 4模型计算结果与实验数据符合最好。对于100Mo(p, x)99Mo核反应,EMPIRE-3.2.3程序LEVDEN 2模型计算结果与实验数据符合最好。
HIRFL人身安全联锁系统的设计与实现
严维伟, 苏有武, 杨博, 杨尧, 李武元, 李宗强, 毛旺, 李阳, 王丽军, 马富鸿
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020060
摘要(0) HTML(0) PDF (2756KB)(0)
摘要:
兰州重离子加速器(简称HIRFL),是我国规模最大、加速离子种类最多、能量最高的重离子研究装置,可提供单核子能量达GeV量级的重离子束。HIRFL运行时,束流会在加速器隧道内产生辐射,需要建立一套人身安全联锁系统来保障人员的辐射安全。HIRFL人身安全联锁系统遵循分区联锁、硬件最可靠、失效保护、冗余及独立性、自锁等设计原则,选用了可靠性高的冗余PLC作为核心控制器,并使用了安全性高的联锁部件。本工作的完成保障了HIRFL工作人员的辐射安全,也为同类型加速器装置的人身安全联锁系统设计提供了参考。
宇生核素10Be、7Be、22Na大气示踪概述
董克君
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020073
摘要(0) HTML(0) PDF (1359KB)(0)
摘要:
大气宇宙成因核素10Be、7Be、22Na作为平流层、对流层之间物质交换(STE)动力学过程的敏感示踪剂,对于全球气候变化、大气环境治理等研究具有非常重要的意义。介绍了这几种核素应用于STE的国际研究现状以及面临的困难,概述了加速器质谱法(AMS)在此方面具备的优势和研究基础,基于天津大学的小型低能量AMS系统和已建立的10Be测量方法,对AMS测量7Be、22Na所面临的关键技术做了可行性分析与探索。
冷轧和退火对V-5Cr-5Ti合金组织结构和抗辐照硬化性能的影响
牛孟珂, 杨义涛, 张崇宏, 韩旭孝, 李增德
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021006
摘要(0) HTML(0) PDF (1899KB)(0)
摘要:
钒合金(V-5Cr-5Ti)是聚变堆第一壁以及包层的重要候选结构材料。不同加工工艺会对钒合金在聚变堆中的服役性能产生影响。本文利用兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的337 MeV的高能Fe离子对不同程度冷轧(冷变形量分别为40%、60%和80%)以及冷轧后退火(1 273 K退火1 h)的V-5Cr-5Ti合金样品进行了辐照,研究了不同的冷轧和退火处理过程对材料抗辐照硬化性能的影响。电子背散射衍射技术(EBSD)测试结果显示,随着冷变形量的增加,样品中细小破碎晶粒比例增大,晶粒平均尺寸减小。退火处理后,细小破碎晶粒出现一定程度的长大,大晶粒几乎全部消失,晶粒尺寸分布更加均匀。维氏硬度结果表明随着冷变形量的增加,硬度随之增加,退火后硬度降低。辐照之后,材料硬度升高,出现了辐照硬化效应。在冷轧样品和退火样品中都观察到了辐照硬化效应随冷变形量的增加显著减弱的现象,这表明冷变形可以显著提高材料的抗辐照硬化能力。结合EBSD和硬度数据,对冷变形和退火处理引起钒合金抗辐照硬化性能变化的机理进行了讨论。讨论结果显示,冷轧使材料总的吸收尾闾增大,引起辐照硬化程度降低,退火处理使材料中晶界密度和位错密度降低,材料的总吸收尾闾降低,辐照硬化效应增加。
Radionuclides Study of Lead-bismuth Eutectic Spallation Target in CiADS
Shiyu SONG, Junkui XU, Yonggang YAN, Yuxuan HUANG, Zhiweng WEN, Jianling RAN, Jinhuang YAN, Yiwei GONG, Dapeng LI, Sicheng WANG, Peng LUO
当前状态:  doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021009
摘要(0) HTML(0) PDF (1767KB)(0)
摘要:
Lead-bismuth eutectic(LBE) is the candidate material of spallation target for China initiative Accelerator Driven System(CiADS). Long-term irradiation makes the LBE highly radioactive. Most of the spallation target radionuclide studies focused on the effects of the proton beam and ignored fission neutrons from the reactor. In this paper, both the fission neutrons and the high-energy protons have been taken into account in the radionuclide calculations of LBE and spallation target structural parts by coupling codes FLUKA and MCNP. Contributions from the fission neutron and the high-energy proton have been compared in the aspects of the activity, main radionuclides, toxicity, and the decay photon of radioactive products. The main shell, guide tube, and beam tube are significantly affected by the fission neutron activation. When the reactor tends to be critical, the fission neutron-induced LBE target activations are even greater than that induced by the proton beam. In the LBE itself, 96.66% of 210Po is induced by the fission neutrons. These results illustrate that fission neutrons are also essential for the radionuclides calculation of LBE and its structural parts. In addition, this study provides reference data for the radiation protection of CiADS and a more accurate method for the radionuclides study of the spallation target in ADS systems.

显示方式:
2021 年 2 期目录
2021, (2): 1-2.  
摘要(26) HTML(11) PDF (334KB)(9)
摘要:
核物理
近质子滴线核28S的${\beta }$延迟${\gamma }$衰变研究
高祺锐, 徐新星, 周小红, 孙立杰, 梁鹏飞, 刘嘉健, 林承键, 李晓菁, 李智焕, 吴鸿毅, 杨彦云, 王建松, 王东玺, 蓝乙华, 马朋, 段芳芳, 高志浩, 胡强, 白真, 马军兵, 王建国, 钟福鹏, 武晨光, 罗迪雯, 蒋颖, 刘洋, 侯东升, 李忍, 马南茹, 马维虎, 石国柱, 余功明, D.Patel, 金树亚, 王煜峰, 余悦超, 周清武, 王鹏, 胡力元, 王翔, 臧宏亮, 李朋杰, 朱浩钒, 林喆阳, 赵青青, 杨磊, 温培威, 杨峰, 贾会明, 张高龙, 潘敏, 汪小雨, 孙浩瀚, 胡正国, 陈若富, 柳敏良, 杨维青
2021, 38(2): 117-122.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020084
摘要(134) HTML(23) PDF (6286KB)(31)
摘要:
在兰州重离子研究装置上,依托兰州放射性束流线,产生、分离和鉴别了同位旋第三分量$ T_{Z}=-2 $的近质子滴线核28S,并通过使用包括双面硅条探测器和高纯锗探测器在内的探测阵列,开展了28S的$\beta$延迟$\gamma$衰变测量。实验准确测量了28S衰变中的5条$\beta$延迟$\gamma$射线,得到了子核28P相应能级的能量。首次提取出了$\beta$衰变布居到28P低激发态的衰变分支比,并构筑了28S的全新部分衰变纲图。本工作为将来进一步比较28S和28Mg间的镜像不对称性提供了精确的实验数据。
中子星可观测量与不同密度段核物质状态方程的关联
张靖, 文德华
2021, 38(2): 123-128.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021019
摘要(86) HTML(27) PDF (3153KB)(14)
摘要:
中子星物质主要是由高密度非对称核物质组成。目前通过地面重离子碰撞等实验来认识高密度非对称核物质的物态还存在很大的不确定性。随着对中子星天文观测精度的提高以及可观测量的增多,基于对中子星的天文观测来反向约束高密度非对称核物质物态成为了可能。从理论上去探讨中子星的可观测量与不同密度段物态方程的关联程度,将有助于上述反向对中子星物质物态的研究。本文利用分段式多方物态方程,通过对中子星的半径(R)、潮汐形变参数($\varLambda$)、转动惯量(I)等可观测量的计算分析,给出了这些观测量与物态方程各密度段的关联度。结果表明,质量为1.4$ M_{\odot}$的典型中子星潮汐形变参数($\varLambda$)和f-模频率($\nu$)主要与$ 0.5\rho_{\rm{sat}} \sim 1.5\rho_{\rm{sat}}$$ 2.5\rho_{\rm{sat}} \sim 3.5\rho_{\rm{sat}}$$3.5\rho_{\rm{sat}} \sim $$ 4.5\rho_{\rm{sat}}$ 三个密度段物态方程有较强关联;中子星半径(R)主要与$ 1.5\rho_{\rm{sat}} \sim 3.5\rho_{\rm{sat}}$及壳层物态有较强关联;转动惯量(I)与$ 4.5\rho_{\rm{sat}}$以下各密度段均有一定关联。
格点QCD组态产生研究
李哲, 刘柳明
2021, 38(2): 129-135.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021022
摘要(83) HTML(22) PDF (4993KB)(10)
摘要:
组态是格点QCD计算的基础,本文利用开源软件Chroma产生了一组格点QCD组态,格距为0.105 fm,体积为$32^3\times 64$,π介子质量为220 MeV,格点上的夸克作用量采用Wilson clover作用量。这组组态可用于格点QCD中研究核子结构和强子谱等物理问题。
格点QCD中有限体积下形状因子的内插计算
张文昊
2021, 38(2): 136-146.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021010
摘要(58) HTML(15) PDF (3775KB)(2)
摘要:
在格点QCD的框架下,讨论了计算强子的形状因子的过程中,有限体积效应对所得结果的影响,并且给出了计算连续动量空间上形状因子数值的内插算法。本文以π介子的形状因子为例,介绍了从格点QCD中得到的三点关联函数出发计算π介子的形状因子的方法,并说明有限体积效应使得计算结果只能在分立动量上给出。本文探讨了一种保持旋转对称性的内插算法和一种对于傅立叶变换进行连续化的内插算法,基于分立的形状因子取值给出了连续动量空间上的形状因子,并且提供了模型模拟的结果与真实格点系统上的数值结果。本文提出的内插算法及数值模拟的结论不依赖于特定的格点系综,具有一定程度的普适性,能够推广到对于其他格点系统的有限体积效应的处理,同时为格点系统尺度的选取提供了有价值的参考。
加速器
不同薄膜材料对α束流性能影响的模拟研究
陈伟, 万鑫淼, 李智慧
2021, 38(2): 147-152.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021001
摘要(59) HTML(18) PDF (3361KB)(15)
摘要:
由于回旋加速器引出的束流能量固定,为了满足不同实验对束流能量的不同需求,需要对束流的能量进行调节。为此,研究了利用薄膜材料对束流能量进行改变的可行性。用SRIM程序分析计算了30 MeV α束流(回旋加速器引出能量)穿过金刚石、铝和铜材料后的射程,确定了材料厚度与所需能量之间的关系。利用G4Beamline程序计算了束流经过薄膜后的相空间分布,分析了束流经过不同材料、降低到相同能量(9 MeV)后的横向、纵向发射度的变化,结果显示:束流在经过薄膜材料后,束斑大小几乎不发生改变,束流横向发射度的增长主要由散角的增加引起,其中金刚石薄膜引起的束流发射度增长最小,散角的均方根值约为16 mrad左右,且与初始束流的散角大小没有明显的依赖关系(初始散角均方根值小于1 mrad);不同材料引起的纵向能散均约为1 MeV(半高宽),与材料无关,只与束流的最终能量有关,降能越多,能散越大。此外,对于30 MeV的初始α束流,与金刚石、铜、铝等材料作用后,均会产生约109/μA的中子及γ粒子,在实际应用中应考虑相关的辐射防护问题。
重离子治癌引出BUMP电源控制器设计
吕书宁, 赵江, 周忠祖, 高大庆
2021, 38(2): 153-158.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020080
摘要(58) HTML(35) PDF (3216KB)(9)
摘要:
引出凸轨(BUMP)电源是负责医用重离子加速器束流引出的关键设备,其电流上升的同步性影响束流的引出效率,而电流波形的多样性与治疗模式和治疗精度密切相关。要在凸轨磁铁(0.2~0.4 mH)上产生1~5 ms上升且精确同步的励磁电流,并确保电流的跟踪性和波形的多样性,采用了实时调整强励电压及基于特征参数的电流波形控制方法。本文介绍了基于Inter公司SoC(System-on-a-Chip)技术的引出BUMP电源数字控制器软硬件设计,并首次应用到医用重离子加速器装置,经过现场验证,在不同的凸轨磁铁上产生了1~5 ms同步变化的电流,同时保证了电流上升时期的跟踪精度(>5 s),达到了设计要求。
医用加速器二极磁铁的非单一工作模式电源控制器设计
黄玉珍, 李雨航, 姚玉玺, 高大庆, 张华剑, 谭玉莲
2021, 38(2): 159-165.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020074
摘要(37) HTML(7) PDF (6573KB)(3)
摘要:
近年来,离子治疗技术在国内外发展迅速。为满足加速器调试和不同治疗方案对医用回旋加速器装置的不同束流能量要求,二极磁铁电源要求工作在可相互切换的直流、有序触发和周期脉冲三种模式。使用中国科学院近代物理研究所自主研发的集成盒装式控制器,实现了对电源的控制和保护功能。为了适应调试和治疗两种不同场合的需求,控制器还支持本地和远程控制两种不同的网络协议,可通过触摸屏的控制按钮完成两者的切换。电源主回路和控制器设计并装配完成后,对各项指标进行了测试。测试结果表明,电源可正常工作在不同模式下,额定电流下长期稳定度达到了21×10–6,电流纹波小于万分之四,超出了设计指标。
基于CSAPF的磁铁电源纹波抑制研究
王永强, 杨新华, 李继强, 黄玉珍, 高大庆, 罗伟
2021, 38(2): 166-174.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020064
摘要(50) HTML(17) PDF (4430KB)(3)
摘要:
加速器系统中由于大量非线性器件的存在产生了大量纹波,严重影响加速器磁场对粒子运动轨迹的控制。为实现对加速器直流电源纹波的抑制,相关研究主要集中在用电压型有源电力滤波器降低直流电源纹波,但该方法存在抑制精度不足、响应延时、开关设备损耗较大等问题。针对以上问题,本文比较了电流型和电压型有源电力滤波器的主电路拓扑结构,研究了电流型和电压型有源电力滤波器的脉冲宽度调制技术和控制策略,分析了在加速器系统中不同的有源电力滤波器对磁铁电源输出电流纹波的抑制性能。通过仿真分析与实验验证,发现电流型有源电力滤波器对磁铁电源输出电流纹波具有显著的抑制效果,并且电流型有源电力滤波器能够直接控制输出的纹波电流,纹波精度抑制更高,CSAPF投入后,负载电流纹波显著减小,电流纹波系数达到1.6×10–5
核技术
氮气低温除氡技术与极低水平氡测量方法研究
安广朋
2021, 38(2): 175-181.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020063
摘要(84) HTML(15) PDF (3838KB)(7)
摘要:
高纯低本底氮气在低本底实验中有重要作用,对氮气的放射性氡本底纯化技术和低本底氡测量方法进行研究非常重要。利用低温物理吸附技术,对氮气中的氡进行纯化,同时建立了静电收集结合低温富集法的氡测量装置, 能够测量氮气中10 μBq/m3的氡本底。利用氡测量装置测量了普通氮气中和纯化氮气中的氡,结果表明,纯化系统可以将氡本底为20 mBq/m3的氮气降低至(25.2±5) μBq/m3,即可将氡本底降低到纯化前的0.125%。研究还发现,纯化能力与氮气中氡本底相关,在氮气中氡本底为几十mBq/m3到几十μBq/m3范围内,随着氡本底的下降,纯化能力也随之下降。主要原因是,随着氮气中氡的分压降低,吸附能力下降。另外,在极低本底下由系统本底及泄露引入的氡污染影响显著增大。
中国散裂中子源反角白光中子源T0信号的精确扇出方法
吉旭阳, 曹平, 余滔, 解立坤, 唐新懿, 姜智杰, 李嘉雯, 安琪
2021, 38(2): 182-189.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020062
摘要(73) HTML(19) PDF (8245KB)(7)
摘要:
反角白光中子源位于中国散裂中子源(CSNS),是以不同中子能量下的核数据测量为目标的大型物理实验装置,中子的能量是通过中子飞行时间(TOF)来获取的。实验中,将质子束流轰击钨靶的时刻作为TOF的起始时刻(T0),相应的电子学信号被用于触发整个电子学系统的运行。为了保证TOF测量的准确性和电子学系统各通道采集的同步性,需要对T0信号进行精确扇出。提出应用于反角白光中子源的T0信号两级精确扇出方法,将来自CSNS质子加速器的T0信号由T0扇出模块通过长电缆扇出到两个地下实验厅,扇出模块利用信号预加重技术来改善T0信号经过超过100 m长电缆的信号传输质量,从而使得扇出后的T0信号也拥有极快的信号上升前沿,以保证时间定时的精确性。电子学系统则对T0信号进行数字化编码,并利用PXIe读出机箱的高性能背板资源,从而完成T0信号的精准的全局同步扇出能力。实验结果表明,该扇出模块分发的T0信号的前沿抖动达到25 ps,机箱多通道的精度达到45 ps,TOF测量精度可达到248 ps,满足反角白光中子源对TOF测量的精度需求。
镀膜型nMCP探测效率和位置分辨优化的蒙特卡罗模拟研究
张连军, 周健荣, 杨建清, 谭金昊, 宋玉收, 孙志嘉
2021, 38(2): 190-195.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020058
摘要(55) HTML(17) PDF (10365KB)(5)
摘要:
中子敏感微通道板(Neutron sensitive microchannel plate,nMCP)因其具有高探测效率和位置分辨,配合先进的读出电子学可作为能量分辨中子成像探测器的优先选择。相比于基体掺杂型的nMCP,基于原子层沉积技术(Atomic Layer Deposition,ALD)的nMCP具有原材料消耗少、通道内壁具有高的二次电子发射系数等优势。首先,通过实验对掺杂natGd型nMCP的典型中子和伽马信号进行研究。然后,采用Geant4模拟和理论计算对镀膜10B2O3nMCP的孔径、壁厚、倾角和镀膜厚度进行优化。计算结果表明,当nMCP的几何参数选择为镀膜厚度1 μm、孔径10 μm、壁厚1 μm以及倾角3°时,nMCP性能达到约56%的热中子探测效率和约22 μm的位置分辨。计算结果对CSNS能量选择中子成像探测器nMCP的几何参数设计具有重要意义。
利用MCNPX模拟研究不同中子源对有源符合中子法的影响
刘枫飞, 卢佳颖, 伍华彬, 于震
2021, 38(2): 196-202.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021003
摘要(351) HTML(23) PDF (3746KB)(13)
摘要:
利用MCNPX软件建立了有源井型符合计数器(简称AWCC)测量模型,模拟了诱发中子源分别为Am-Li源和Am-Be源时AWCC测量贫化铀的中子符合计数率,研究了两种诱发中子源下AWCC测量贫化铀质量的精度。研究表明,Am-Be源引起的诱发中子符合计数率低于Am-Li源引起的诱发中子符合计数率,Am-Be源下的质量刻度曲线拟合度高于Am-Li源下的,相应的质量测量误差也小于Am-Li源下的,Am-Li源下的检验点铀质量相对误差区间为0.3%~13%,Am-Be源下的为0.1%~4.5%。使用AWCC装置测量贫化铀质量时,选取Am-Be源作为诱发中子源时相对误差更小。
交叉学科
16Cr-ODS铁素体钢的初始氧化物弥散相结构对抗辐照硬化和Ne离子脆化性能的作用研究
陈宇光, 张崇宏, 丁兆楠, 杨义涛, 宋银
2021, 38(2): 203-209.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020052
摘要(62) HTML(22) PDF (8583KB)(9)
摘要:
依托兰州重离子研究装置(HIRFL),开展了3 种不同氧化物弥散强化的16Cr-ODS铁素体钢的重离子辐照损伤研究,旨在探究氧化物颗粒结构参数(尺寸和密度)对材料辐照硬化和Ne离子辐照脆化效应的影响。采用6.17 MeV/u的Ni离子辐照和Ne离子,借助辐照终端的梯度减能装置在材料样品中产生了均匀的辐照损伤坪区。借助纳米压痕和小冲杆测试技术分别获得了辐照前后材料的纳米硬度和延伸率数据。探究了氧化物纳米颗粒的界面对于缺陷的的吸收尾闾(sink strength)和材料的辐照硬化/脆化的关系。结果表明,吸收尾闾越大,ODS钢的抗辐照硬化和脆化能力越强。
Classical Electron Capture in Collisions of Ions with H, He Atoms at Low and Intermediate Velocities
Tao GUO, Xinfei HUI, Baowei DING
2021, 38(2): 210-214.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2021007
摘要(40) HTML(21) PDF (2906KB)(14)
摘要:
The Bohr-Lindhard (B-L) model is used to describe the classical electron-capture process. The impact-parameter dependence of the capture probability is derived by considering the impact-parameter dependence of the collision time between ion and atom. This model limits the impact parameter to be less than the capture radius. In the framework of the B-L model, although the contribution from all impact parameters may be studied through the spatial distribution function of electrons, the multiple numerical integral has to be carried out. In this work, it is proposed that the impact-parameter dependence of the electron-capture probability can be given by a simple exponential decay function based on the (B-L) model. Electron-capture cross sections for Aq+(q=2~6)-H collisions, and double-electron-capture cross sections for Aq+(q=3~6)-He collisions are calculated at low and intermediate velocities. The calculated results are in good agreement with the existing experimental data. The energy and charge-state dependences of the electron-capture process are well described. This work can also be used to calculate the cross sections of electron capture from He and H targets by other ions with different charge states.
Effects of Doppler Broadening on Image Resolution for Compton Camera
Zhangyong SONG, Bingzhang ZHANG, Deyang YU
2021, 38(2): 215-220.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020066
摘要(59) HTML(19) PDF (3772KB)(11)
摘要:
In heavy-ion cancer therapy, Compton camera is a promising tool for online monitoring of the range of ions. Compton camera uses crystal detectors to determine the positions and deposited energies of the $\gamma$-rays. This will further introduce the errors and affect the actual imaging resolution of the Compton camera, due to the involved Doppler broadening effects influencing the image resolution. This work simulates the angular resolution measure originating from the Doppler broadening effects with Geant4 toolkit for 150 and 511 keV gamma, respectively, in different crystal materials. After optimizing the back-projection algorithm and improving the voxel in imaging interspace, the image resolution can be achieved better than 1.0 mm. An approximate formula is also being proposed to evaluate the image resolution based on the angular resolution measure.
核能与核数据
56,54Fe(n, α)53,51Cr, 56,54Fe(n, p)56,54Mn反应截面计算及普适性模型参数优化研究
霍东英, 刘昌奇, 韩超, 吴康, 胡志杰, 户志鸣, 于筱雪, 姚泽恩, 韦峥
2021, 38(2): 221-228.   doi: 10.11804/NuclPhysRev.38.2020075
摘要(58) HTML(16) PDF (3616KB)(13)
摘要:
基于中子与Fe发生反应产生“氢泡”,及“氦泡”对新型核能利用系统壁材料的影响,开展了中子诱发56,54Fe(n, α)53,51Cr, 56,54Fe(n, p)56,54Mn反应截面计算研究工作。本工作根据现有的56,54Fe(n, α)53,51Cr, 56,54Fe(n, p)56,54Mn反应实验数据、评价数据,对TALYS程序调用的物理模型(包括能级密度、对修正、核温度、光学势参数等)进行参数调校,得到了一组普适性强的模型参数。基于调校的参数,本工作采用核反应程序TALYS理论计算56,54Fe(n, α)53,51Cr, 56,54Fe(n, p)56,54Mn反应的截面、能量微分截面以及双微分截面,全部数据都能与实验数据、评价数据符合较好,且适用于较宽的中子能量区间0~175 MeV。本工作提出了56,54Fe(n, α)53,51Cr, 56,54Fe(n, p)56,54Mn反应的普适性模型参数,促进了核反应理论的发展,为核数据的评价奠定了基础。