近代物理研究所材料研究中心利用重离子束在氧化石墨烯膜改性研究方面取得进展

中国科学院近代物理研究所材料研究中心科研人员利用重离子束在氧化石墨烯膜改性研究方面取得进展.相关研究成果发表在《分离纯化技术》(Separation and Purification Technology)杂志上.氧化石墨烯膜(Graphene Oxide Membrane,GOM)其表面含有丰富的基团。

中国科学院近代物理研究所重离子束治癌进展

介绍了中国科学院近代物理研究所在重离子束治癌研究和治疗装置研制方面的最新进展,以及中国科学院近代物理研究所重离子束治癌的发展规划。

中国科学院近代物理研究所重离子辐照生物研究平台

介绍了中国科学院近代物理研究所和兰州重离子加速器国家实验室的重离子加速器辐照生物研究平台、重离子辐照生物研究发展规划及在现代农业和生物产业方面取得的一些最新进展。

近代物理研究所超重核研究现状及计划

简单描述了超重核合成的历史与国际现状,详细地介绍了近代物理研究所已经开展的研究工作及取得的成果,并对近代物理研究所未来在超重核研究方面的研究计划进行了介绍。

中国科学院近代物理研究所外照射个人剂量监测(1986～1995)

中国科学院近代物理研究所（以下简称近物所）工作人员所受职业照射主要来自光子外照射。本文介绍１９８６～１９９５ 年近物所放射工作人员外照射个人剂量监测的方法及结果。在１９８６～１９９５ 年间，共监测１ ２１７ 人（次），年个人有效剂量平均值为０１０ ｍ Ｓｖ；个人年有效剂量＜ ０１０ ｍ Ｓｖ 的有１０４６ 人（次），占监测总人数（次）的８６％ ；个人年有效剂量在５０～１０ ｍ Ｓｖ 范围的只有４ 人，仅占０３％ ；最高个人年有效剂量为１０ ｍ Ｓｖ。

近代物理研究所新核素合成和研究的新进展

近几年,我所承担的中科院‘八五’重大项目'新核素的合成和研究',在科学院、国家科委和国家自然科学基金委的大力支持下,在A>170的重质量丰中子区先后合成了^(208)Hg、^(185)Hf、^(237)Th、^(239)Pa、^(175)Er和^(186)Hf等六个新核素,在超铀缺中子区合成了新核素^(235)Am,随后,又在质子滴线附近核区合成鉴别出了^(135)Gd和^(121)Ce两个新核素,并成功地研究了滴线核^(69)Kr的奇异衰变性质,在核素图上填补了一个又一个空白,使我国在新核素合成和研究这一前沿领域,跨入了国际先进行列。本文对重质量丰中子区及滴线核区新核素合成及研究的重要意义和实验结果作一些介绍。

近代物理研究所新核素合成和研究的新进展(续)

2 近代物理研究所在新核素研究方面的主要成果2.1 新核素^(208)Hg的合成和鉴别这项工作1989年、1992年两次获国家自然科学基金委员会资助,是近代物理所张立等人在兰州重离子加速器上完成的。我们选择炮弹在靶原子核^(208)Pb上产生的奇异多个核子转移反应来合成^(208)Hg。这种反应的几率很小,特别是利用象^(12)C这样具有'α结团结构'的重离子轰击靶核。

新时代大科学工程档案利用现状及改进策略--以中国科学院近代物理研究所为例

新时代,“双谋”是档案工作的新指针,是档案利用工作的初心和使命。通过统计分析2015—2019年近代物理所综合档案室借阅登记数据,在阐释大科学工程档案利用的总体情况和利用特点的基础上,剖析利用工作中存在的问题,并据此提出适应新时代的改进策略,以期为大科学工程档案利用工作提质增效,开创大科学工程档案工作新局面。

中国科学院近代物理研究所磁体工程进展概述(英文)

本文着重论述了中国科学院近代物理研究所目前正在研制的三大磁体工程,它们包括重离子治癌工程(HIMM),强流重离子加速器(HIAF)工程,以及加速器驱动次临界系统(ADS)。在HIMM工程中的常规磁体建设中,着重介绍了联合运用钝化槽与活极头两项技术改善磁场品质的设计方法,并且运用Opera-3D设计软件,对该类高场常规磁体进行了数值分析,进一步地测量了该磁体磁场分布情况,相关的测量结果与数值模拟结果吻合良好。而对于正在处于预研阶段的HIAF工程中的快脉冲超导二极磁体,讨论了超导磁体的前期设计与结构优化技术,包括CACC超导线缆的结构设计,80 K冷屏与线圈盒结构的优化,力-磁耦合结构计算方法等。而在嬗变核废料处理的C-ADS注入器II中,核心部件是具有高磁场(高达7～8 T)的多层复合超导螺线管磁体结构,介绍了其在励磁和失超过程中相关磁学和力学多场实验测试工作。这些相关的设计和测量技术将为中国科学院近代物理研究所自主研制的磁体工程的物理和结构设计提供方法和指导。

利用机器学习方法对几个核物理问题的深入研究

机器学习能够从大量复杂的数据中挖掘其内在的关联,近些年被广泛应用在科学研究中。本文分别评估了两类机器学习算法在修正核质量、重构重离子反应碰撞参数以及提取对称能斜率系数等热点问题上的表现,并讨论了机器学习模型的外推能力和泛化能力。结果表明:机器学习方法在三个核物理问题的研究中均体现出强大的能力。将机器学习方法应用于核物理问题的研究中可以进一步探索新物理,从而更好地推动理论和实验的发展。

核物理领域发展态势

1993年,国家自然科学基金委员会设立理论物理专款,并成立学术领导小组。设立专款的目的是:促进我国理论物理学研究的发展,培养理论物理优秀人才,做出国际先进水平的研究成果,充分发挥理论物理对国民经济建设和科学技术在战略决策上应有的指导和咨询作用。理论物理专款是基金委在基金主体申请的主要框架下的一种特别设计,是对基础学科理论物理学支持的一种特别补充。30年来,根据理论物理学科的特点、中国经济发展状况和政府经费投入状况,学术领导小组和基金管理者不断地思考、探索和调整有特色的多元化资助模式,起到了促进创新、扶植薄弱、稳定队伍、鼓励交叉、均衡发展、高端引领学科布局、建设创新平台与人才高地、弘扬科学家精神等重要作用。2023年,为纪念理论物理专款设立30周年,学术领导小组特编写本文集,汇报成绩、总结经验、改进工作、展望未来,以期对从事理论物理研究的科研人员以及科研管理工作者有所帮助。

从头算分子动力学研究硫脲嘧啶及其互变异构体在低能电子作用下的解离过程

运用玻恩-奥本海默分子动力学模型结合密度泛函理论研究了气相下硫脲嘧啶与低能电子吸附解离动力学过程,发现硫脲嘧啶及其互变异构体在吸附解离过程中一个重要的脱氢现象,即特定位置的化学键N—H键,C—H键断裂,使其在N位点和C位点失去氢原子,形成解离过程中最主要的负离子碎片——闭壳层脱氢负离子(TU-H)-为了更深刻地认识脱氢现象,分别对断裂的化学键进行势能曲线扫描,对键解离能、电子亲和能、负离子(TU-H)-出现势进行计算对比发现,在所有断裂的化学键中N—H键最容易发生断裂,而负离子(TU-H)-的形成主要源于N—H键的断裂.

重离子储存环CSRe上类钠Kr^(25+)离子的双电子复合精密谱学实验研究

高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验研究,不仅对天体等离子体和聚变等离子体的研究具有重要意义,而且可以作为一种新的精密谱学工具,用来检验强场量子电动力学效应、测量同位素移动及提取原子核电荷半径等.在兰州重离子储存环CSRe上,安装了专门用于电子-离子复合精密谱学实验的电子束能量调制系统,质心系下电子-离子碰撞能量的调制范围达到0—1 keV.在CSRe电子冷却器下游安装了自主研制的塑料闪烁体探测器和多丝正比探测器,用于探测复合离子.在此基础上,使用Kr^(25+)离子在CSRe上进行了首次双电子复合测试实验,实验测量了质心系能量0—70 eV的双电子复合速率系数.为了更好地理解实验测量结果,利用FAC(flexible atomic code)程序计算了Kr^(25+)离子的双电子复合速率系数,并与实验做了细致对比,整体符合很好,而且发现3s→41(△n=1)的共振跃迁对实验谱线有很大的贡献.实验结果表明,CSRe双电子复合实验平台具有非常好的稳定性和可重复性,能够为下一步开展更高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验、检验强场量子电动力学效应以及原子核性质精密测量等前沿实验提供支持.

采用多丝正比室读出的屏栅电离室能量分辨研究

搭建了一个基于多丝正比室读出的屏栅电离室探测器,使其保留屏栅电离室屏蔽特性的同时具备雪崩放大功能,通过在探测器内部对原初电离信号进行预放大,以提高信噪比,改善探测器的能量分辨率。利用241Am源详细测试了探测器在不同气压、沉积能量、阳极丝径时能量分辨率及增益随阳极电压的变化关系。探测器最佳能量分辨对应的工作电压与入射粒子在漂移区中沉积的能量有关,能量沉积越小,对应的最佳工作电压越高,探测器的增益越大。对于5.486 MeV的241Am α粒子源的能量分辨率可达1.45%。

加速器驱动次临界系统用嬗变核燃料研究进展分析

加速器驱动次临界系统(Accelerator driven subcritical system,ADS)是乏燃料安全处理处置关键瓶颈问题的优秀解决方案,而开发适用于该系统的嬗变核燃料正是ADS研发的关键任务之一。然而由于嬗变对象次锕系元素的固有特殊性质、嬗变燃料体系相关机理尚不十分明确、制备技术难度大、嬗变核燃料相关试验数据和运行经验的欠缺等原因,ADS用嬗变核燃料的研发十分复杂且极具挑战。本文系统综述了作为ADS重要候选嬗变燃料的氧化物弥散型燃料CERCER/CERMET、氮化物燃料和金属燃料的研究进展,包括制备工艺、辐照实验和辐照后检验结果、物性参数、主要优缺点等内容,以期为我国ADS用嬗变核燃料的研发提供一定思路和参考。

利用离子阻停对电子俘获致核激发的研究

当特定能量的自由电子被原子核外电子轨道俘获时,有可能导致原子核被共振激发,这就是电子俘获致核激发.该机制的一个应用愿景是通过操纵电子使同核异能态所储存的核能按照人们的需求释放出来.如果能够实现这种技术,有望为核能的储存和利用带来巨大变革.本文对比了近年来基于加速器装置,在高电荷态离子阻停过程中测量电子俘获致核激发几率的两次实验研究工作.对于两次测量结果的不一致,从误差水平评估这一个新的角度分析了可能的原因.此外,通过评估四种可能的熔合蒸发反应道,发现94Zr束流和氦气靶可能是利用次级束开展下一步实验工作的理想弹靶组合.

Xe^(23+)离子束轰击低温工况下的无氧铜表面解吸性能研究

强流重离子加速器运行时产生动态真空效应引起束流寿命缩短,需安装无氧铜束流准直器来降低该效应。为探究无氧铜材料在离子束轰击下的解吸性能,本工作设计并研制了满足低温工况的解吸率测试装置,在兰州重离子加速器国家实验室利用Xe^(23+)离子束完成了无氧铜温度在4.2 K、20 K、77 K和300 K,以及束流能量为0.58 MeV/u、0.96 MeV/u和1.3 MeV/u的在束试验。结果表明,离子束轰击无氧铜表面时解吸出最多的分子为H_(2),其次分别为H2O、CO、CO_(2)、Ar和O_(2);当温度为4.2 K、束流能量为0.58 MeV/u时无氧铜解吸出H2的比例为87.74%。在同一能量下,随着无氧铜表面温度的升高,解吸率呈增加趋势,能量为0.58 MeV/u时,4.2 K下无氧铜的解吸率仅为25 mol/ion,小于300 K时的600 mol/ion,表明温度越高其解吸产额越大。在同一温度下,随着束流能量的升高无氧铜表面解吸率增加,但增加趋势逐渐减缓,解吸产额趋向饱和。

优质牧草新品种选育方法研究进展

作为草食家畜最优良和天然的饲料,牧草是草食畜牧业发展的基础和保障,是大食物观下重要的粮食资源。牧草新品种的选育是草牧业可持续发展的重要基础,在促进畜产品稳产保供能力提升及草牧业高质量发展中起着重要作用。随着对优质牧草新品种需求增加,牧草育种技术从常规育种手段进入分子育种时代,牧草新品种培育取得重大突破。本研究对国内外近100年来的牧草育种技术进行了系统的综述,包括驯化育种、杂交育种、诱变育种、倍性育种等常规育种技术,转基因、分子设计育种等基因工程育种技术,以及近年来发展起来的基因编辑技术,同时阐述了不同育种技术取得的成就和存在的问题,并对今后的牧草育种工作提出了以下展望:1)深入挖掘牧草自然资源,加强种质资源收集利用;2)以需求为导向丰富牧草新品种的育种目标,注重牧草品质的改良和抗性品种培育,充分发挥牧草的生产、生态和生活等“三生”功能;3)将常规育种手段与现代生物技术相结合,突破牧草育种瓶颈,加强优质牧草特别是羊草和苜蓿等新品种选育。旨在推动我国进入生物育种新时代,为牧草种质资源创新和优质牧草新品种选育提供参考,为建立优质高产人工草地提供技术支持,从而满足我国畜牧业日益增长的饲草需求。

三维原子探针的电场结构模拟研究

本文针对目前世界上被广泛使用的局部电极原子探针的样品及局部电极几何结构,通过有限元方法,结合多物理场仿真技术,研究了局部电极与针状样品的距离z、样品尖端曲率半径ρ、局部电极的入口直径φ、厚度w、开口角度α和入口长度h等参数对样品尖端附近的局部电场的影响。模拟结果表明:当z与φ的取值满足z/φ≥1时,既能在样品尖端得到较高的蒸发电场强度,又能降低局部电极对离子轨迹的影响;局部电极的厚度w和开口角度α的取值对样品尖端的电场影响较小;增大局部电极入口长度h的值有利于提高样品尖端电场强度;随着原子的蒸发(样品尖端曲率半径ρ增大),为维持原子蒸发所需的电场强度,施加在样品上的电压V与样品尖端的曲率半径ρ成正比,且所需维持的电场强度越高,施加的电压V越大。

甘蔗梢青贮及饲喂效果的研究进展

甘蔗梢是甘蔗的主要副产品之一,资源丰富且营养价值较为全面,是反刍动物粗饲料的来源之一。青贮是一种有效保存和开发甘蔗梢饲料的方法,但高含量的碳水化合物和酵母菌使甘蔗梢自然青贮容易腐败变质,而且高含量的纤维会影响动物的消化率和适口性。目前,对于甘蔗梢青贮的研究主要集中在各类添加剂的使用、混合青贮、甘蔗梢青贮饲喂反刍动物的效果以及甘蔗的收获期、品种、青贮时间等对甘蔗梢青贮产生的影响。文章综述了添加剂和混合青贮以及其他因素对甘蔗梢青贮品质、营养价值、有氧稳定性以及饲喂效果的影响,为推动甘蔗梢的利用和优质青贮饲料的调制提供参考。