核數(shù)據(jù)作為核基礎(chǔ)研究與核工程及核技術(shù)應(yīng)用之間的橋梁,是核能開發(fā)、核技術(shù)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。經(jīng)過60多年的發(fā)展,我國建立了包括實(shí)驗(yàn)測量、微觀評價、理論計(jì)算、建庫及宏觀檢驗(yàn)在內(nèi)"小規(guī)模、高水平、有特點(diǎn)"的核數(shù)據(jù)研究體系,取得了大量高水平的研究成果,完成了多期核數(shù)據(jù)研究任務(wù),為我國核科技的發(fā)展提供了高質(zhì)量的核數(shù)據(jù)支撐,同時也為我國的核能開發(fā)、核技術(shù)發(fā)展提供大量的基礎(chǔ)核數(shù)據(jù)服務(wù)。本文簡要介紹了我國核數(shù)據(jù)工作的歷史貢獻(xiàn)以及近年來取得的進(jìn)展,并對我國核數(shù)據(jù)的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。 

【文章來源】：原子能科學(xué)技術(shù). 2020,54(S1)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

核數(shù)據(jù)產(chǎn)生及應(yīng)用流程示意圖[15]

在實(shí)驗(yàn)測量方面,目前國內(nèi)從事核數(shù)據(jù)測量的單位主要包括:中國原子能科學(xué)研究院、中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所、西北核技術(shù)研究院、北京大學(xué)、蘭州大學(xué)、四川大學(xué)、內(nèi)蒙古民族大學(xué)、中國科學(xué)院近代物理研究所、中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所、中國科學(xué)院高能物理研究所等。其中,中國原子能科學(xué)研究院利用各種反應(yīng)堆、HI-13串列加速器、高壓倍加器、小串列、100 MeV質(zhì)子回旋加速器等形成了國內(nèi)能區(qū)最寬、種類最齊全的中子源平臺。依托這些中子源平臺,建立了用于次級中子微分及雙微分截面測量的快中子飛行時間譜儀[19]、用于伽馬產(chǎn)生截面測量的高純鍺探測器陣列[20]、用于短壽命核素衰變數(shù)據(jù)測量的在線同位素分離器(CARR-ISOL)、用于激發(fā)函數(shù)及裂變產(chǎn)額測量的離線測量譜儀、用于(n,2n)反應(yīng)截面測量的3He球形中子探測器陣列(圖2)[21]和用于積分實(shí)驗(yàn)的聚變中子泄漏譜測量系統(tǒng)[22]等一系列核數(shù)據(jù)測量裝置。此外,依托中國散裂中子源反角白光中子源裝置,建立了用于(n,γ)反應(yīng)截面測量的C6D6探測系統(tǒng)及伽馬全吸收型氟化鋇探測器陣列(GTAF-Ⅱ)(圖3)[23-24]。核數(shù)據(jù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成為國內(nèi)專業(yè)最齊全、水平最高的核數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)研究團(tuán)隊(duì),完成了大量激發(fā)函數(shù)、裂變產(chǎn)額、衰變數(shù)據(jù)、次級中子雙微分截面、伽馬產(chǎn)生截面、積分?jǐn)?shù)據(jù)等實(shí)驗(yàn)測量,為我國的核數(shù)據(jù)事業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。其中,盧涵林研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì),完成了70多個核素的激發(fā)函數(shù)測量,澄清了許多數(shù)據(jù)的分歧,得到了國際同行的高度認(rèn)可[25]。撒駿、唐洪慶、祁步嘉、周祖英等研究員在國際上首創(chuàng)的非常規(guī)多探測器快中子飛行時間譜儀,解決了8～13 MeV能區(qū)次級中子能譜測量的國際難題,完成了10 MeV中子與238U、9Be、Fe、6,7Li、51V等核作用的次級中子微分截面和雙微分截面的測量[26]。中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所歷史上完成了大量積分實(shí)驗(yàn)工作,為核數(shù)據(jù)檢驗(yàn)做出了重要貢獻(xiàn),近年來也正在發(fā)展裂變產(chǎn)額、激發(fā)函數(shù)等微觀核數(shù)據(jù)測量技術(shù)。西北核技術(shù)研究院則在激發(fā)函數(shù)、裂變產(chǎn)額及衰變數(shù)據(jù)方面做了不少有特色的工作。北京大學(xué)長期從事(n,α)反應(yīng)截面實(shí)驗(yàn)研究,取得了許多高水平的成果[27]。蘭州大學(xué)、四川大學(xué)、內(nèi)蒙古民族大學(xué)則主要在激發(fā)函數(shù)方面做了一些工作,如四川大學(xué)依托其新建的2×3 MV串列加速器,開展了238U、232Th等的(n,γ)反應(yīng)截面測量工作[28],蘭州大學(xué)及內(nèi)蒙古民族大學(xué)與中國原子能科學(xué)研究院合作,開展裂變產(chǎn)額、裂變截面、(n,γ)反應(yīng)截面、積分?jǐn)?shù)據(jù)等方面的測量[29]。中國科學(xué)院近代物理研究所出于CiADS項(xiàng)目的需要,開展了加速器驅(qū)動嬗變研究裝置(ADS)相關(guān)的核數(shù)據(jù)工作[30]。中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所由于釷基熔鹽堆(TMSR)項(xiàng)目的需求,開展了TMSR相關(guān)的核數(shù)據(jù)研究工作。中國科學(xué)院高能物理研究所是中國散裂中子源反角白光中子源(CSNS Back-n)的牽頭建設(shè)單位,近年來也與國內(nèi)同行一起,開展了基于白光中子源的核數(shù)據(jù)測量技術(shù)研究,尤其是(n,x)反應(yīng)截面及出射粒子角分布及能譜的測量工作[27]。圖3 用于(n,2n)反應(yīng)截面測量的

圖2 中國散裂中子源上的GTAF-Ⅱ裝置在核數(shù)據(jù)理論模型與評價方面,中國核數(shù)據(jù)中心是我國核數(shù)據(jù)理論及評價建庫研究的核心單位,協(xié)作單位包括北京應(yīng)用物理與計(jì)算數(shù)學(xué)研究所、北京大學(xué)、吉林大學(xué)、湖州師范學(xué)院、西北大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西南大學(xué)、鄭州大學(xué)等。自中國核數(shù)據(jù)中心成立以來,我國在核數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)理論研究方面取得了許多重要的研究成果,特別是在核反應(yīng)統(tǒng)計(jì)模型、輕核反應(yīng)理論模型、核反應(yīng)微觀光學(xué)勢等方面做出了具有特色的工作。如利用兩體分離勢和S波近似解三體Faddeev方程、考慮Pauli原理與Fermi運(yùn)動的推廣激子(Exciton)模型研究、帶寬度漲落修正的Hauser-Feshbach統(tǒng)計(jì)理論、角動量和宇稱有關(guān)的預(yù)平衡輕核理論研究等,均得到了國際同行的認(rèn)可,為研制具有我國特色的核反應(yīng)程序UNF系列奠定了理論基礎(chǔ)[31]。近年來,我國在核裂變理論研究中也取得了較大的進(jìn)展。中國核數(shù)據(jù)中心建立了n+235U等裂變系統(tǒng)的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?在唯象模型研究方面做了有益嘗試,在裂變產(chǎn)額與入射中子能量關(guān)系方面取得了較好的進(jìn)展[32]。北京大學(xué)基于宏觀和微觀方法實(shí)現(xiàn)了五維集體變形坐標(biāo)下的位能曲面的真實(shí)計(jì)算,用“灌水法”獲取了位能面上的所有鞍點(diǎn)、位能極小點(diǎn)、位能谷線和脊線[33]。中國核數(shù)據(jù)中心發(fā)展了描述核裂變的雙中心殼模型理論,研制了三維和四維朗之萬方程計(jì)算裂變碎片質(zhì)量分布和動能分布的程序,取得了與實(shí)驗(yàn)符合很好的結(jié)果[34]。西南大學(xué)發(fā)展了基于協(xié)變密度泛函的含時生成坐標(biāo)方法系統(tǒng)研究了226Th以及240Pu裂變動力學(xué)性質(zhì)[35]。北京大學(xué)發(fā)展了貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于裂變產(chǎn)額數(shù)據(jù)評價,為裂變產(chǎn)額評價方法開辟了一個新的方向[36]。此外,中國核數(shù)據(jù)中心基于約束Hartree-Fock-Bogoliubov平均場和與時間有關(guān)的生成坐標(biāo)方法描述鈾、钚等重核裂變過程的研究也正在起步。

【參考文獻(xiàn)】：
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