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原子核物理评论
原子核物理评论

靳根明

季刊

1007-4627

jcwang@impcas.ac.cn

0931-4969371，4969374

730000

兰州市31号信箱

原子核物理评论/Journal Nuclear Physics ReviewCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是核科学领域的综合性学术刊物，是中国核物理学会会刊。它由中国科学院主管，中国科学院近代物理研究所和中国核物理学会主办，科学出版社出版，国内外公开发行。主要刊登反映本学科及相关交叉学科领域最新进展的评述性文章，及时报道核物理基础研究和应用研究及相关交叉学科研究的最新重要研究成果，增进国内外学术交流，促进核学科的发展及应用。读者对象为：广大科研人员、技术人员、大专院校师生以及工农矿医的有关人员。
正式出版
收录年代

    核安全中的辐射成像方法与智能化技术

    魏龙孔令钦帅磊梁秀佐...
    94-108页
    查看更多>>摘要：辐射成像是核辐射测量的一项重要内容.在辐射安全领域中典型的辐射成像方法主要包括针孔成像、(空间)编码孔径成像、时间编码成像和康普顿散射成像等,各有其优缺点与适用场景.基于现有成像技术方法上的积累以及先进成像设备研制经验,针对在"更快速、更准确、更大范围内"进行辐射探测(成像)的实际需要,本研究探讨了对辐射热点进行三维定位的三种可行性方案、人工智能在辐射热点动态成像、核素识别方面的应用以及辐射成像智能化平台.在辐射热点三维定位的研究方面,通过四目立体成像系统实现了远距离成像场景中放射源100 m距离下小于20％的测距精度,在室内场景中通过三维场景建模和辐射场构建实现了 4枚放射源的三维定位.在人工智能算法的应用方面,实现了移动辐射热点的实时定位,可对25m远处以36km/h速度移动的14mCi 137Cs放射源进行动态定位追踪.在神经网络核素识别算法研究方面,提出了一种基于先验能量信息的特征增强卷积神经网络,可在低计数和多核素混合的环境下,实现核素的快速识别.在辐射成像智能化平台研制方面,研制了可实现辐射热点检测的加速器隧道环境巡检机器人,并开发了一套车载式辐射应急监测平台,搭载有无人机载、车载、便携式γ相机等多个探测终端,可在辐射应急情况下实现城市区域的快速机动测量.本文所给出的诸多辐射成像智能化技术使得人们可以更快、更精确地获取放射源的空间三维分布与核素信息,为辐射环境评估、辐射防护、核应急演练和决策提供了先进高效的辐射探测技术手段.

    核安全辐射成像智能化

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    量子色动力学手征相变及其微观起源

    丁亨通
    109-116页
    查看更多>>摘要：强相互作用主导的核物质从强子相到夸克-胶子等离子体相的转变是一个快速的平滑过渡,而不是真实意义上(即存在发散临界行为)的相变.量子色动力学真实意义上的相变只存在于某些特定的极限中,比如夸克质量为零的手征极限等极限条件.在本工作中将展示我们最近关于手征相变及其微观起源的研究.这些研究均基于(2+1)-味的、采用了高度改进的交错费米子的、π介子质量为160 MeV到55MeV的格点量子色动力学模拟.基于新提出的方法计算格点上Dirac本征值谱的夸克质量导数,发现轴U(l)反常在1.6 Tc时仍然存在,其微观起源与稀疏瞬子气体近似相一致.此外,基于格点QCD结果和提出的广义Banks-Casher关系,发现手征相变的宏观奇异性体现在Dirac本征值谱的关联之中.对未来相关研究方向做了展望,包括研究温度在Tc到1.6 Tc之间的QCD相变行为来理解稀疏瞬子气体近似的失效及其与手征相变的联系.

    量子色动力学相结构狄拉克本征值谱手征反常手征对称性临界行为

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    原子核巨单极共振的统一描述与核物质不可压缩系数

    牛一斐李征征
    117-126页
    查看更多>>摘要：原子核同位旋标量巨单极共振(ISGMR)的研究是约束核物质不可压缩系数K∞的重要途径,对理解核天体物理现象提供了重要的信息.目前ISGMR研究中存在的一个重要问题是Sn和Pb中ISGMR不能够同时描述,即"为什么Sn同位素给出的状态方程这么软",它阻碍了核物质不可压缩系数K∞的精确约束.本文介绍原子核巨共振研究中常用的准粒子无规相位近似(QRPA)理论,和基于QRPA理论的自洽准粒子振动耦合(QPVC)理论,综述了基于QRPA理论和QRPA+QPVC理论对这一问题的研究现状,重点综述了 QPVC效应对实现ISGMR统一描述的重要作用:通过考虑QPVC效应,能够实现对Sn和Pb同位素中ISGMR的统一描述,解决了"为什么Sn同位素给出的状态方程这么软"的问题,约束了核物质不可压缩系数K∞.基于自洽的QPVC理论,还进一步研究了丰中子Sn同位素134,140Sn的电单极激发强度分布.

    原子核同位旋标量巨单极共振核物质状态方程准粒子无规相位近似准粒子振动耦合效应

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    基于能量密度泛函理论研究对关联对原子核裂变过程的影响

    宿阳李泽宇刘丽乐陈永静...
    127-134页
    查看更多>>摘要：以239Pu的中子诱发裂变为例,系统研究了对力形式的不确定性以及对关联强度的不确定性对裂变可观测量的影响,从而揭示了对关联在裂变过程所起的作用.首先使用基于Skyrme有效核力的能量密度泛函理论(DFT)计算了 240Pu二维形变空间中的静态裂变位能曲面,在Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB)近似中分别使用了体积型、表面型及混合型对力,并测试了不同对力强度的影响;然后基于密度泛函的计算结果,进一步采用含时生成坐标(TDGCM)和高斯重叠近似(GOA)方法开展了 240Pu裂变动力学计算.通过分析讨论了对力类型和对力强度变化对裂变过程中相关物理量的影响,发现对力强度的改变在原子核小形变、大形变区域均有明显影响,然而对力类型的改变主要在大形变区域会产生明显差异.原子核的大形变组态会对裂变动力学过程产生比较重要的影响.计算结果表明,不同的对力类型得到的大形变组态会有较为显著的差别,因而合适的对力类型的选取对裂变描述是比较重要的,混合对力在裂变计算中效果最佳.

    核裂变密度泛函理论对关联裂变位能曲面

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    丰中子超重核研究原理性谱仪气体单元低温纯化系统的研制

    李金海侯东升朱浩钒范锐...
    135-140页
    查看更多>>摘要：重锕系核弹靶组合的多核子转移反应可能是产生丰中子超重核的重要突破口,因此设计建造适用于多核子转移反应的丰中子超重核研究的原理性谱仪不仅可以为探索超重核稳定岛奠定技术、方法和装置基础,而且对研究多核子转移反应机制有重要意义.丰中子超重核研究原理性谱仪中的气体单元需要持续不断的高纯度氦气,以停阻多核子转移反应产物并将降能后的离子引出到后续的实验装置.主要介绍新研制的丰中子超重核研究原理性谱仪气体单元低温纯化系统,此系统主要为气体单元提供可循环的高纯度氦气.经实验测定,低温纯化系统可以将99％的氦气纯化到99.999％以上,结合化学纯化单元,纯化后的氦气满足气体单元对高纯度氦气的需求.

    多核子转移反应气体单元低温纯化系统高纯度氦气

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    质子滴线核在近垒能区的反应机制研究进展

    尹诚杨磊林承键马南茹...
    141-147页
    查看更多>>摘要：质子滴线核在近垒能区的反应机制,尤其是破裂机制,是当前核物理领域的前沿热点问题.为了深入考察质子滴线核的反应动力学,基于日本东京大学的CRIB终端开展了 8B+120Sn和17F+58Ni体系在近垒能区的完全运动学测量.本工作在综述前期研究结果的基础上,首次展示了 8B+120Sn测量中的熔合截面结果.实验设置方面,针对各自反应体系产物的特点,分别设计了高效率的硅探测器阵列STARE和基于电离室的多层望远镜阵列MITA,实现了反应产物的完全鉴别.对于质子晕核8B+120Sn体系首次实现了破裂碎片的符合测量,重构了完整的破裂过程,揭示了 8B出射道瞬时破裂为主的弹性破裂机制.对于质子滴线核17F+58Ni体系则首次实现了全反应道测量,提取了准弹、破裂和总熔合反应的信息,并发现在垒下能区存在熔合截面增强的现象.理论分析表明,这主要是由于破裂连续态的耦合效应所导致,并且8B和17F存在不同的直接反应机制,表明质子晕结构对反应机制存在显著影响.

    质子滴线核库仑势垒能区反应机制

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    10Be原子核微观团簇结构研究

    曹颖逾陶德晔周波
    148-155页
    查看更多>>摘要：使用微观四体簇模型,研究了 10Be原子核的能谱和团簇结构.计算了物理量,如均方根(r.m.s.)半径和电磁跃迁强度.低能态的能量和某些电磁跃迁强度的理论结果与实验数据吻合良好.我们的计算显示O3+有显著的半径和标量单极子跃迁强度,这些性质表明O3+态有明显的团簇结构.在激发能Ex＜15 MeV范围内得到三个1-态,这些态表现出显著的偶极子跃迁强度,暗示了 1-态可能存在团簇结构.利用获得的波函数,计算了约化宽度振幅(RWAs)以研究6He+α和9Be+n在10Be的两体团簇结构.RWAs的结果表明,在10Be低能态中存在6He+α和9Be+n的两体结构,但随着能量升高,6He+α的成分会减小,这可能是由于6He和9Be在较高激发能量下会破裂.此外,有少量高于α+α+n+n阈值的态依然存在显著9Be+n组分.

    团簇模型团簇结构电磁跃迁强度

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    强子能谱中的阈值结构和强子分子态

    董相坤
    156-162页
    查看更多>>摘要：过去二十年来,实验中发现了许多奇特强子态或其候选者,其中大多数都位于一对强子的阈值附近.在本工作中,讨论了阈值附近不变质量分布的一般行为.确切地说,只有具有吸引相互作用的一对强子在阈值附近才会出现峰结构.本研究认为,在任何一对拥有吸引相互作用的重强子和反重强子的阈值附近,都应该在与之可以耦合的重夸克偶素-轻强子的不变质量分布中出现(近)阈结构.进一步,通过单玻色子交换模型计算了 一对重强子之间的领头阶常数相互作用并利用Bethe-Salpeter方程分析了可能形成的强子分子态.实验中观测到的强子分子态候选者与我们预测的能谱吻合得很好.

    阈值结构强子分子态重-反重系统重-重系统

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    四质子非束缚核18Mg的实验研究

    金瑜倪磊华辉李智焕...
    163-171页
    查看更多>>摘要：对滴线外原子核自发核子发射现象的实验研究,有助于人们探寻滴线外的新核素,揭示非束缚原子核的奇特结构和衰变特性,进而探索原子核稳定性的极限、理解同位旋极端不对称条件下核子间的相互作用.文章将介绍我们对质子滴线外的新镁同位素18Mg的四质子衰变现象的实验研究.首先介绍实验使用的放射性束流线和探测器设置,给出了束流粒子与衰变产物的粒子鉴别结果.然后重点介绍了闪烁光纤探测阵列及其数据分析方法.结合该阵列在本次实验中的探测效率和位置分辨表现,模拟结果证明了该阵列对于提高不变质量谱分辨的必要性.最后利用不变质量法,由14O+4p五体符合测量事件重建得到了 18Mg的衰变能谱.Gamow壳模型理论计算可以较好地描述实验结果,表明连续谱耦合效应对于滴线外原子核的结构存在显著影响.实验测得的18Mg的2+1态激发能比传统幻数核20Mg更高,表明在极端丰质子的Mg同位素中可能出现了 N=8的壳减弱或某些奇特的核结构效应.

    滴线新核素四质子衰变18Mg不变质量法N=8壳

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    基于格点有效场论的原子核电荷半径微扰计算

    马远卓吕炳楠李宁王倩...
    172-177页
    查看更多>>摘要：原子核格点有效场论(Nuclear Lattice Effective Field Theory)是近些年发展起来的一种高精度原子核第一性原理计算方法.它将手征有效场论与格点量子蒙特卡罗方法有机结合起来,能够在统一的理论框架下构建核力与求解量子多体问题.近年来新发展出来的波函数匹配(wave function matching)方法与微扰量子蒙特卡罗方法(perturbative quantum Monte Carlo method)为解决著名的"符号问题"开辟了全新的路径.本工作在这些方法的基础上,通过计算两点关联函数发展出格点上电荷半径的微扰计算方法,验证计算表明了本工作的可靠性.使用手征N3LO核力的计算能够很好地复现4He、12C与16O的实验测量结果.

    原子核电荷半径手征有效场论格点微扰计算

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