核數據作為核基礎研究與核工程及核技術應用之間的橋梁,是核能開發(fā)、核技術應用的重要基礎。經過60多年的發(fā)展,我國建立了包括實驗測量、微觀評價、理論計算、建庫及宏觀檢驗在內"小規(guī)模、高水平、有特點"的核數據研究體系,取得了大量高水平的研究成果,完成了多期核數據研究任務,為我國核科技的發(fā)展提供了高質量的核數據支撐,同時也為我國的核能開發(fā)、核技術發(fā)展提供大量的基礎核數據服務。本文簡要介紹了我國核數據工作的歷史貢獻以及近年來取得的進展,并對我國核數據的未來發(fā)展進行了展望。 

【文章來源】：原子能科學技術. 2020,54(S1)北大核心EICSCD

【文章頁數】：10 頁

【部分圖文】：

核數據產生及應用流程示意圖[15]

在實驗測量方面,目前國內從事核數據測量的單位主要包括:中國原子能科學研究院、中國工程物理研究院核物理與化學研究所、西北核技術研究院、北京大學、蘭州大學、四川大學、內蒙古民族大學、中國科學院近代物理研究所、中國科學院上海應用物理研究所、中國科學院高能物理研究所等。其中,中國原子能科學研究院利用各種反應堆、HI-13串列加速器、高壓倍加器、小串列、100 MeV質子回旋加速器等形成了國內能區(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據測量的在線同位素分離器(CARR-ISOL)、用于激發(fā)函數及裂變產額測量的離線測量譜儀、用于(n,2n)反應截面測量的3He球形中子探測器陣列(圖2)[21]和用于積分實驗的聚變中子泄漏譜測量系統[22]等一系列核數據測量裝置。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)反應截面測量的C6D6探測系統及伽馬全吸收型氟化鋇探測器陣列(GTAF-Ⅱ)(圖3)[23-24]。核數據重點實驗室成為國內專業(yè)最齊全、水平最高的核數據實驗研究團隊,完成了大量激發(fā)函數、裂變產額、衰變數據、次級中子雙微分截面、伽馬產生截面、積分數據等實驗測量,為我國的核數據事業(yè)做出了突出貢獻。其中,盧涵林研究員帶領的團隊,完成了70多個核素的激發(fā)函數測量,澄清了許多數據的分歧,得到了國際同行的高度認可[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研究所歷史上完成了大量積分實驗工作,為核數據檢驗做出了重要貢獻,近年來也正在發(fā)展裂變產額、激發(fā)函數等微觀核數據測量技術。西北核技術研究院則在激發(fā)函數、裂變產額及衰變數據方面做了不少有特色的工作。北京大學長期從事(n,α)反應截面實驗研究,取得了許多高水平的成果[27]。蘭州大學、四川大學、內蒙古民族大學則主要在激發(fā)函數方面做了一些工作,如四川大學依托其新建的2×3 MV串列加速器,開展了238U、232Th等的(n,γ)反應截面測量工作[28],蘭州大學及內蒙古民族大學與中國原子能科學研究院合作,開展裂變產額、裂變截面、(n,γ)反應截面、積分數據等方面的測量[29]。中國科學院近代物理研究所出于CiADS項目的需要,開展了加速器驅動嬗變研究裝置(ADS)相關的核數據工作[30]。中國科學院上海應用物理研究所由于釷基熔鹽堆(TMSR)項目的需求,開展了TMSR相關的核數據研究工作。中國科學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)的牽頭建設單位,近年來也與國內同行一起,開展了基于白光中子源的核數據測量技術研究,尤其是(n,x)反應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)反應截面測量的

圖2 中國散裂中子源上的GTAF-Ⅱ裝置在核數據理論模型與評價方面,中國核數據中心是我國核數據理論及評價建庫研究的核心單位,協作單位包括北京應用物理與計算數學研究所、北京大學、吉林大學、湖州師范學院、西北大學、北京航空航天大學、西南大學、鄭州大學等。自中國核數據中心成立以來,我國在核數據的基礎理論研究方面取得了許多重要的研究成果,特別是在核反應統計模型、輕核反應理論模型、核反應微觀光學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運動的推廣激子(Exciton)模型研究、帶寬度漲落修正的Hauser-Feshbach統計理論、角動量和宇稱有關的預平衡輕核理論研究等,均得到了國際同行的認可,為研制具有我國特色的核反應程序UNF系列奠定了理論基礎[31]。近年來,我國在核裂變理論研究中也取得了較大的進展。中國核數據中心建立了n+235U等裂變系統的半經驗模型,在唯象模型研究方面做了有益嘗試,在裂變產額與入射中子能量關系方面取得了較好的進展[32]。北京大學基于宏觀和微觀方法實現了五維集體變形坐標下的位能曲面的真實計算,用“灌水法”獲取了位能面上的所有鞍點、位能極小點、位能谷線和脊線[33]。中國核數據中心發(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算裂變碎片質量分布和動能分布的程序,取得了與實驗符合很好的結果[34]。西南大學發(fā)展了基于協變密度泛函的含時生成坐標方法系統研究了226Th以及240Pu裂變動力學性質[35]。北京大學發(fā)展了貝葉斯神經網絡用于裂變產額數據評價,為裂變產額評價方法開辟了一個新的方向[36]。此外,中國核數據中心基于約束Hartree-Fock-Bogoliubov平均場和與時間有關的生成坐標方法描述鈾、钚等重核裂變過程的研究也正在起步。

【參考文獻】：
期刊論文
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