原子核能级密度参数库的管理-检索系统

介绍了中国评价核参数库核能级密度参数子库的管理－检索系统。该系统是为检索核能级密度参数及与其有关数据而研制的计算机程序，它包括单核、中子反应２种检索方式，后者又分为４种检索类型。该程序可利用检索的能级密度参数计算平均共振能级间距和能级累计数并与有关数据进行比较。

从原子核能的利用看世界能源结构的变化

众所周知,能源是使人类生产发展的重要因素,是世界各国经济命脉的重要支柱。在人类社会高速向前发展的今天,由于能源生产消费的不断变化,从而刺激人们去探索和寻找新的能源资源,进而引起世界能源结构的不断变化。在世界能源供求状况不景气的今天,由于近半个世纪来各国大力开展节能、采用新技术及对原子核能的开发和应用,使世界能源市场出现了相对稳定的状况。那么,在科学时代的二十一世纪,能源结构将会发生什么新的变化呢?

重离子加速器中的原子核碰撞虚拟仿真实验的建设与应用

利用虚拟仿真技术,结合教学团队的科研成果,设计开发了重离子加速器中的原子核碰撞等一系列实验教学项目.这些实验项目能够在电脑上再现真实的实验场景,解除了实验场地、费用、防护等方面的限制,为培养学生的实验探究设计能力、开拓学生视野提供了重要支撑.结合虚拟仿真技术的特点,教师团队采用适应的教学方法进行授课,建立了完善的评价体系.经过3年的课程建设,该课程在学生培养、教师教学质量、推广应用方面取得了良好的效果.

基于HPS开展物理单元整体教学——以“原子与原子核”为例

HPS是当前教育研究的前沿热点,借助其情境连续性和过程导向性组织单元整体教学,以科学史为系统脉络,以科学哲学进行思想探究,以科学社会学进行应用拓展,培养学生的必备品格和关键能力,利于有效教学的达成.以“原子与原子核”单元教学为例,从原子的探索历程角度展开,融合HPS教育理念,建构宏观实验现象与微观科学本质的纽带,以期形成对“原子与原子核”的全面而深刻的认知.

指向物质观形成的高中物理教学实践探索——以“原子核的组成”教学为例

物质观是中学物理学科核心素养的重要方面,是学生认识客观世界的基础.以“原子核的组成”为例,在分析物质观统摄的知识体系基础上,以“宏观物体的性质(现象)与其微观结构有关”为统领设计教学.从物理学的视角进行指向物质观形成的高中物理教学实践探索,并进一步得出可以通过问题引领,追寻宏观现象的微观本质促使学生发展物质观;通过解析科学研究历程,让学生在发展物质观的过程中体会科学本质;物质观的形成是一个不断进阶形成的过程,需要在不同的知识载体下逐步发展.

原子核物理课程教学改革与实践

原子核物理是核类本科专业的核心课程,涉及深奥的物理理论知识,许多物理概念需要从科学实验的角度去理解,学习难度较大。课题组分析了这门课程的学情,抓住教学难点问题,引导学生站在历史、实验和微观物理的角度理解物理概念,有针对性地强化课堂设计,注重师生互动,同时做到课堂内外相结合,全方位加强过程教学,课程教学在改革与实践中取得了一定的成效。

机器学习方法研究原子核的电荷半径

原子核的电荷半径是表征其电荷分布范围的物理量,对理解原子核这个复杂的量子多体系统内部核子间的相互作用发挥着重要的作用。但传统的物理模型对原子核电荷半径的描述还难以令人满意,特别是对于像钙同位素链所表现出的强烈的奇偶效应类现象。近些年来,随着机器学习方法在物理学领域的广泛应用,已有多种机器学习模型用于研究原子核电荷半径,这使得原子核电荷半径的计算精度得到大幅提升。本文综述了近年来包括贝叶斯概率分类器、核岭回归模型、人工神经网络以及贝叶斯神经网络在内的机器学习方法在原子核电荷半径研究中应用的最新进展,对比了不同机器学习方法、不同训练集与不同输入对机器学习预测原子核电荷半径结果的影响,并对机器学习在原子核物理中的进一步应用进行了展望。

输运理论中原子核初始化研究

基于同位旋相关的量子分子动力学(IQMD)输运理论模型,研究中能重离子碰撞的初始化问题。成功的初始化可以很好地减少碰撞过程中出现的非物理涨落和虚粒子发射,有利于两体碰撞过程顺利进行。计算发现,不同的对称势对原子核的稳定性有一定的影响。选取不同质量数的Fe,Kr,Sn元素及其同位素,通过其在自身平均场中随时间的演化来验证原子核的稳定性,统计出初始化稳定原子核的数量,选取出最为稳定的对称势。发现平方项的对称势U2最为稳定,其对应的斜率L、不可压缩系数Ksym都在已知的约束范围内,表现出同位旋相关平均场取硬势时,原子核更为稳定的特征。

以“史”为线“方法”为纲落实物理学科核心素养--以原子和原子核复习课为例

核心素养指导下的复习课不是简单地重复知识点和大量练习,而是打通教材,把教材内容进行有机整合,引导学生从新的视角审视这些知识,让这些知识在真实的情境中发生、起作用,从而形成知识的结构化.本文以物理学史为主线,以科学大概念和科学研究方法为纲要整合原子和原子核部分内容,重新建构本部分的知识和思维结构,减轻学生学习负担,发展物理学科核心素养.

原子核β衰变释放四个粒子模式首次发现

据报道,科学家首次观测到一种新的衰变模式。在这种衰变中,氧的一种较轻的形式,即氧-13(有8个质子和5个中子),通过分裂出3个氦核(一个没有周围电子的原子)和1个质子而衰变。这项研究发表在最新一期《物理评论快报》杂志上。此前,科学家观察到一种有趣的放射性衰变模式——β+衰变。其中,质子转化为中子,并通过发射正电子和中微子来释放部分产生的能量。在最初的β衰变之后,产生的原子核有足够能量来“蒸发”额外的粒子,使自己更稳定。

科学家首次发现原子核基态存在分子型结构

据报道,中国科学院近代物理研究所科研人员及合作者近日首次通过实验证实在原子核基态中存在分子型结构。该研究发表在国际物理学期刊《物理评论快报》上,并作为亮点工作被美国物理学会的《物理》杂志在线报道。原子核是由质子和中子等核子组成的量子多体系统,核子间的相互作用形成了多种有趣的原子核结构,从球形核到变形核,甚至是表面密度稀疏的中子晕核。在这些结构中,原子核内出现集团结构是一个“特别”有趣的现象。

短寿命原子核质量精确测量揭示中子星性质

据报道,近期,中国科学院近代物理研究所原子核质量测量团队与合作者基于兰州重离子加速器冷却储存环,利用国际首创的新型质谱术,精确测量了一批关键原子核的质量,研究了中子星表面的X射线暴,从新的角度约束了中子星的性质。相关结果于2023年5月1日发表在《自然-物理》(Nature Physics)上。中子星是人类已知的最致密的星体之一。X射线暴发生在中子星与伴星(通常是一颗红巨星)组成的双星系统中,是目前已知的最频繁的天体热核爆发过程,也是太空望远镜所能观察到的最亮的天文现象之一。

2022年原子核物理科技热点回眸

作为连接微观粒子物理与介观原子分子物理的桥梁,核科学是一个广泛而多样的学科。从宇宙大爆炸后几个微秒内生成的夸克-胶子等离子体,到质子和中子的形成开始以及元素的合成与演化,再到天体核过程的恒星爆炸和中子星并合,原子核物理学是我们理解宇宙的基础。同时,经过百余年的发展,核物理领域仍有蓬勃的生命力,大量未知现象的发现与科技的发展为人类带来了新的机遇与挑战。简要回顾了2022年原子核物理科技发展的前沿与热点,其中不乏国内引领的优秀工作。而这些方向的突破也为基础科学的发展、国家安全的保障和其他社会应用开辟了新的途径。

原子核物理中的协变密度泛函理论

文章介绍了原子核协变密度泛函理论的历史发展、理论框架、对原子核基态和激发态的描述以及在一些交叉学科领域的应用。首先,通过回顾原子核物理研究中的几个重要里程碑并结合二十一世纪原子核物理面临的机遇和挑战,对当前核物理的研究热点和重要课题进行了介绍。随后系统介绍了原子核协变密度泛函理论,内容包括协变密度泛函理论的历史发展、一般理论公式、介子交换模型、点耦合模型、交换项、张量相互作用、物理观测量的计算公式等。协变密度泛函理论的应用包括原子核基态性质和激发态性质的描述以及在核天体物理与标准模型检验中的应用。其中,基态性质包括原子核结合能、半径、单粒子能级、共振态、磁矩、晕现象等。激发态性质包括原子核磁转动、低激发态性质、集体转动、量子相变、集体振动等。在核天体物理与标准模型检验的应用中,主要以核纪年法测算宇宙年龄和Cabibbo-Kobayashi-Maskawa矩阵的幺正性检验等为例,介绍协变密度泛函理论在交叉学科领域的应用。

动量相关作用在原子核阻止作为探针中的重要性

最近的研究工作表明原子核阻止强烈地依赖于两核子碰撞截面而较弱的依赖同位旋相关的平均场 (对称势 ) .故原子核阻止可以作为提取介质中同位旋相关核子 -核子碰撞截面的探针 .详细的计算表明动量相关作用在提高原子核阻止对两体碰撞的敏感性和减弱对称对称势的敏感性中起了重要作用 .

原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响

利用全实加关联方法获得类锂离子体系1s2 nl从LiⅠ到NeⅧ(2≤n≤5,l=s,p,d,f)激发态的波函数,利用所获得的波函数求得电子在核处密度算符的期待值.根据原子核体积效应对能级结构修正公式获得原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响.为获得高精度三电子体系能谱提供理论数据参考.

原子核多体关联动力学——量子多体理论的一种非微扰途径

本文从原子核物理学的实验事实和理论经验出发，阐述了原子核及量子多体关联动力学的基本物理思想与理论方法，介绍了它的主要的理论结论和重要的应用成果。文章侧重于物理思想深入浅出的陈述和理论结果的诠释，包含了量子场的关联动力学的最新结果和对量子关联动力学应用前景的展望。

原子核物理在医学领域中的应用

原子核物理的不断发展和完善极大地促进了医学及其相关学科的发展,为医学研究与实践提供了全新的思想理论和现代化的诊疗手段与设备。综述了原子核物理在基础医学、临床医学和预防医学发展中的作用及其应用。

电四极矩及其在原子核物理中的应用研究

从小区域电荷电势的多级展开式出发,重点讨论电多极矩中的电四极矩,从矩阵的角度阐述电四极矩的含义.利用电四极矩对原子核的形状和形变的大小作出定量的分析与判断,为电四极矩的学习、教学和应用提供一定的参考和借鉴.

薄膜样品中^(10)B原子核数的实验测量

采用北京大学4.5 MV静电加速器D(d,n)反应产生快中子,通过厚石蜡对中子进行慢化。以6LiF薄膜为标准样品(其中6Li原子核数目已知),使用背对背双屏栅电离室作为带电粒子探测器,同时探测热中子与6Li以及热中子与10B反应产生的t和a粒子。采用相对测量法,得到了待测薄膜样品中10B的原子核数。