分类： 核科学技术 >> 核材料与工艺技术 提交时间： 2024-03-20
摘要： 在第四代反应堆中，核石墨作为慢化体和反射体材料服役于高温和高通量的快中子辐照环境中。快中子辐照会在核石墨中产生大量的弗伦克尔缺陷对。这些缺陷经过湮灭、扩散、最终形成更大的缺陷团簇，从而改变核石墨的微观结构，进而改变核石墨的宏观性能。因此，研究核石墨在高温辐照条件下的缺陷演化行为和机理对提高反应堆安全性具有重要意义。本研究采用30 MeV的107Ag5+离子在420 ℃下辐照IG-110核石墨来模拟核石墨在快中子辐照过程中的缺陷演化行为。通过微区拉曼光谱对IG-110核石墨截面结构进行表征，并对比IG-110核石墨不同深度处的拉曼光谱特征参数和辐照损伤剂量之间的关系，研究IG-110微观结构随辐照损伤剂量(DPA, Displacements Per Atom)的演化行为。研究结果表明，随着注量的增加，核石墨拉曼光谱的特征参数D峰高度与G峰高度比值(ID/IG)、G峰半高宽(FWHM(G), Full Width at Half Maximum of the G peak)以及G峰的偏移量都显著增加。与58Ni5+辐照样品相比，相同辐照损伤剂量下， 107Ag5+辐照的石墨拉曼光谱的ID/IG和FWHM(G)更大。相同的FWHM(G)下，107Ag5+辐照的石墨拉曼光谱的ID/IG比58Ni5+辐照样品大。这些结果说明更重的重离子辐照会在核石墨中引起更高速率的缺陷积累，从而更快地导致石墨晶粒尺寸变小，并促进纳米晶化进程。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2024-02-28
摘要： 介绍了上海光源线站工程之一的上海激光电子伽马源 (Shanghai Laser Electron Gamma Source, SLEGS)光束线站的建设与试运行情况，在SLEGS伽马源装置上可以开展核物理、核天体物理等基础研究、开展伽马辐照，伽马成像及伽马活化等应用研究。SLEGS光束线站在2021年12月通过工艺验收，2022年10月进入到试运行阶段，2023年9月对用户开放运行。SLEGS是国际上首台采用变换碰撞角度连续改变伽马束能量，具有最好的能量扫描精度、流强密度以及高效的能量调节能力。试运行阶段SLEGS光束线站重点解决了伽马束能谱和流强的在线监测问题，主要完成了平坦效率谱仪（FED）测量光中子截面的实验方法学研究，以及开展了伽马成像、伽马活化，正电子产生等应用平台的拓展和研究。随着逆康普顿散射技术的发展和应用需求的增加，未来短脉冲、高极化、高通量以及小型化的激光康普顿散射光源将会迎来更好的发展机遇，将在核物理、天体物理、粒子物理，极化物理，以及航空航天，医学检测，能源开发等伽马源应用研究领域发挥重要的作用。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-06-12 合作期刊: 《核技术》
摘要： 相对论重离子对撞机（Relativistic Heavy Ion Collider，RHIC）-STAR（Solenoid Tracker at RHIC）实验测量了 sNN =7.7~200 GeV能量下Au+Au碰撞中的净质子（净重子的代表）、净电荷和净K介子（净奇异数的代表）多重数分布的累积量，发现净质子四阶累积量与二阶累积量之比（ 2）呈现出了非单调的能量依赖性行为。在相对论重离子碰撞实验中只能测到末态粒子的信息。因此，基于多相输运（A Multi-Phase Transport，AMPT）模型对Au+Au碰撞系统中守恒荷（重子数、电荷数和奇异数）的涨落性质进行了研究，发现AMPT模型的结果基本能描述RHIC-STAR实验结果。更重要的是，利用AMPT模型了解了相对论重离子碰撞动力学演化过程中几个关键效应（守恒荷粒子的产生和扩散、强子化、强子再散射和弱衰变）对守恒荷涨落演化及其粒子关联函数的影响。发现正负电荷之间关联可能源于弦熔化机制，重子（质子）关联函数符合重子数守恒期望，奇异数（净K介 子）的关联函数源于对产生，这些代表量与守恒荷的对应关系行为上定性一致，但数量不同。虽然AMPT模型目前缺乏临界涨落机制，但我们的结果可以为守恒荷涨落的研究提供一条基线，这有助于在相对论重离子碰撞中寻找量子色动力学（Quantum Chromodynamics，QCD）临界点（Critical End Point，CEP）附近可能的临界行为。初步在模型中考虑临界密度涨落，结果发现它起着一定的作用。
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