核聚变与开发月球^3He资源的可行性研究

对开发月球3He资源作为D-3He聚变燃料的核聚变反应堆的经济技术和可行性进行了研究。对太阳风的参数分析与月球表层土中的3He储量作了估计,对开采月球上3He的可行性及D-3He与D-T燃料的聚变能单位电价进行了比较。D-3He聚变在经济上是可行的,它比通常的D-T为燃料的聚变电站更为安全、干净、可靠。

浅层地下水^3H-^3He法测年技术在石家庄市应用研究

^3H-^3He测年法是利用母体^3H衰变成子体^3He这一对核素的衰减和累积原理实现的，它能够很好地取代氚法测年。根据石家庄地区地质和水文地质实际及原有研究基础，选取有代表性的井点取样、测试并计算了各井点浅层水年龄。计算结果与1982年的氚法测年结果对比，具有一致的变化规律，石家庄市浅层地下水年龄从北到南逐渐变大，东南部最大；滹沱河沿岸一带由于近年来黄壁庄水库每年或隔年向滹沱河放水，其浅层地下水年龄较小。总之，^3H-^3He测年法在石家庄市浅层地下水测年应用中取得了比较理想的结果。

中国东部幔源CO2气藏的CO2／^3He比率及形成机制

我国东部含油气盆地幔源CO2气藏的CO2／3He比率在107－1013之间，与幔源气体脱离玄武岩浆时恒定的CO2／3He比率（2×109～7×109）相比较发生了很大的变化。其中形成于中生代的万金塔CO2气藏，具有109～1013的高CO2／3He比率，而新生代以来形成的黄骅、济阳、苏北、三水等地的幔源CO2气藏，均以107－109的低CO2／3He比率为特征。研究表明，幔源气藏CO2／3He比率的形成受到了幔源气体的释放机制的控制。在玄武岩浆喷溢、侵入为幔源气藏的形成提供大量气源的同时，岩浆房中的幔源气体通过深切岩浆房的断裂通道直接释放，对幔源气藏的形成、幔源气体的补给以及气藏CO2／3He比率等地球化学特征的塑造具有重要作用。同时，我国东部含油气盆地中无机成因CO2气藏的CO2／3He比率特征为气藏的幔源成因提供了新的证据。

金属氚化物中^3He的热解吸方法

在自行设计的全金属高真空热解吸系统上,以ELITESPE50型四极质谱计(QMS)为分析器,建立了金属氚化物中3He的热解吸和数据处理方法。解吸过程中,金属系统处于真空密闭状态,薄膜压力计直接测量解吸出的气体压力,质谱计则通过微量渗漏阀在线取样测量,所采集的数据均为积分形式。研究结果表明:四极质谱计标定解吸系统内4He的分压<350Pa时,其相关系数R>0.99,且记忆效应的贡献极弱;离子态氚T+对m/e=3组分分压的贡献可按IT+≈0.01IT2+确定,不干扰3He的测定;将气体解吸所得的积分数据经平滑并微分处理后可准确得到气体释放速率与退火温度的关系,即热解吸谱。

^3He质谱测定技术研究

通过质谱分析方法测定氢同位素气体中单原子离子的离解系数,提高对氢同位素气体质谱重叠峰的分辨能力,解决了氢同位素气体中微量3He测定技术问题。研究结果表明:当氢同位素气体中氚丰度大于5%时,该方法可以准确测定氢同位素气体中的3He含量,3He含量相对标准偏差小于0 6%。

^3He低温热力学性质实验数据综述

全面收集整理了3He在相变曲线、液体区、气体区和临界区低温热力学性质的实验数据和关联式,为建立3He覆盖不同区间的状态方程以及开发3He低温物性数据程序奠定了基础,同时也可供3He低温物性的研究人员参考。

^3He的低温物理特性及其应用

随着低温技术研究的不断发展和日益深入 ,3He已经作为一种有潜力的工质在科学研究中得到应用。采用 3He作制冷工质 ,可获得比 4 He更低的制冷温度和更大的制冷量。文中将介绍 3He的基本物理性质 ,总结 3He在低温下的特性表现、获取方法以及应用情况 。

D—^3He聚变动力可行性研究

本文首先简要地讨论D-3He聚变的物理要求并与D-T聚变作相应的比较,然后运用目前的约束定律和第一稳定区β极限,对计划的近期ETR规模装置(如CIT,TIBER,FER,NET)进行D-3He得失相当和点火实验的可行性研究,并对高径比第二稳定区D-3He托卡马克堆进行参数学研究,最后指出潜在的缩短商用化进程可能性。

超流液氦^3He系统四种新相的边界问题

本文讨论了作者提出的四种新相(C,D,E和F相)的边界问题,文中利用同伦群正合序列的标准代数拓扑方法,研究了有限长柱面边界条件对于超流~8He系统的四种新相的拓扑结构的影响,给出了相应表面缺陷的拓扑量子数.文中,提出周期性边界条件的假设,使问题的讨论更简明、更严格.

超流^3He系统的表面拓扑结构的几个注记

本文讨论在圆膜状和球面边界条件下,超流~3He系统诸相的纯表面缺陷的拓扑结构,给出相应的点缺陷和线缺陷的拓扑量子数.本文发现,边界条件对于~3He系统的拓扑结构的影响十分重要.

对地幔热流和^3He相关性的解释

地幔的热液主要通过海底的喷气孔喷入到海洋中。20世纪70年代科学家发现这些热液中含有高的^3He／^4He比值，约为大气的^3He／^4He比值（Ra）的8倍，和洋中脊玄武岩（MORBs）的^3He／^4He比值类似。而且，其热流量与原始热液中的^3He含量成线性正比关系。例如，Jenkirls（1978）等曾观测到加拉帕戈斯裂谷海低热气喷气孔中^3He的浓度与温度之间明显的相关性，求得^3He／heat=1．57×10^-17mol／J。另外从21°N东太平洋山脊喷气孔的350℃热水中的^3He含量为饱和水中的2200倍，但求得的^3He／heat比值同加拉帕戈斯裂谷的值相近似。这表明^3He／heat比值在不同地区和不同的温度范围内大致保持恒定。热量和^3He的相关性表明，喷出的氦和流出的热量可能属于同一来源。

[60]富勒烯及其衍生物结构表征的有力工具—^3He核磁共振谱

对「６０」富勒烯衍生物的结构表征手段，特别是近年来兴起的＾３ＨｅΘＣｎ（ｎ＝６０，７０，７８，８４．．．）的合成及＾３Ｈｅ核磁共振谱在结构表征中的应用进行了综述。

脉冲型耀斑中阿尔芬波湍流加速^3He和重离子机制探讨

基于在３＿Ｈｅ丰富事件中，高能３＿Ｈｅ和重离子具有相似的幂律谱分布这一观测结 果，通过数值求解Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程，探讨经阿尔芬波湍动加速后的离子分布随时间的 演化特征．计算结果表明：加速源区的等离子体密度和阿尔芬波湍动能量密度对粒子能谱 分布起主要作用，如果取加速源区等离子体密度ｎ＝（０１－１）１０～１０ｃｍ－３、磁场强度 Ｂ＝５０－ １００Ｇｓ、湍动能量密度为 ０．４～２ｅｒｇｓｃｍ－３，则在１秒左右的时间内，湍动阿尔芬波能够 将３＿Ｈｅ和重离子加速到１０ ＭｅＶ／ｎｕｃｌｅｏｎ量级，能谱指数为２．０～３．５。理论计算与观测 结果基本一致．

^3He／^4He比值质谱计的研制与应用

介绍了国内研制的第一台用于地学研究的3He／4He比值质谱计，设计了新的离子光学系统、该质谱计具有小的静态容积，高的分辨本领，灵敏度和重视性良好等分析性能。利用该质谱计测定了我国一些地区不同地质环境、不同物质来源气体样品中的3He／4He、4He／20Ne比值。所分析的3He／4He结果，与英国VG－5400型、MM－5400型质谱计外检样相符，与该地区的其它测试参数所得出的地质解释的结论一致，完全满足了地学研究的需要。

^3He状态方程框架及热力学性质推导

构建了低温流体3He状态方程的总体研究框架 ,以温度和密度为独立变量 ,采用Helmholtz能形式表述3He的热力性质依赖关系。在此基础上 ,推导了基于Helmholtz能形式基本状态方程的各热力学性质表达式。若对pVT ,比热容、(dp/dT) ρ,(dp/dρ) T 以及声速等实验数据一起进行最小二乘拟合 ,通过适当地选取方程形式、筛选实验数据以及赋以相应权重等技术手段 ,可产生同时适用于正常相液体以及气体区的解析形式3He热力学状态方程。

1.55MeV^3He离子辐照单晶Si引起的损伤效应研究

室温下使用1.55 MeV、5×1015×1016/cm2注量的3He离子注入单晶Si,采用透射电子显微镜(TEM)观测分析了高温退火后单晶Si中由注入引起的损伤形貌,同时使用核反应分析(NRA)技术研究了3He气体原子的热解吸。结果显示,低注量3He离子注入在Si中产生的缺陷主要为一些小尺寸的位错或位错环;在中等照射剂量,退火导致了气泡和气泡团簇的形成并伴随着高密度的位错环从这些气泡团簇中发射出来;而对于较高的照射剂量,3He离子注入加上随后的高温退火则在离子射程附近产生了一个具有确定边界的空腔带。结合NRA结果对实验现象进行了分析。

α＋^3He弹性散射问题的QRGM计算

该文用略去α集团外核子与α内核子交换的共振群方法,计算了~3He+α系统的弹性散射相移和微分散射截面。所得结果表明,α集团束缚得很紧,略去了α与~3He之间的反对称交换能得到与冗长的标准共振群方法相一致的结果。

^3He正比计数器探测效率模拟及灵敏度刻度

利用Monte Carlo程序研究了3He正比计数器慢化体厚度与探测效率的关系,单能中子及Hess谱中子模拟给出5 cm的聚乙烯慢化体优化厚度。利用天然中子本底对探测器装置进行测试,并对探测器灵敏度进行了刻度。

基于MCNP模拟的中子多重性计数器^3He管的设计

为设计高性能的中子多重性计数器,采用MCNP4C计算软件建立3He管计算模型,模拟计算3He管的参数对多重性计数器探测效率的影响,针对中子多重性计数器中3He管进行了初步设计,以满足中子多重性测量要求。

一维位置灵敏热中子^3He高气压正比计数管的研究

对高气压（10atm）下的^3He国产正比计数管的一维位置灵敏效应做了一定的研究。包括正比管的设计、蒙特卡罗模拟等。得到了较明显的位置灵敏效应结果，测出了厘米级的位置分辨率。