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核能科普知識
成果
6月18日上午9時40分，中國原子能科學研究院HI-13串列加速器實現(xiàn)安全運行10萬小時。至此，我國低能核物理研究已形成完備的學科創(chuàng)新體系，并取得一大批具有國家需求背景和國際先進水平的研究成果，為提高我國在國際核物理界的地位發(fā)揮重要作用。
背景
坐落在原子能院的北京串列加速器核物理國家實驗室，是我國低能核物理研究基地。作為實驗室的主體設備，HI-13串列加速器自1986年建成后，20多年來，為國內(nèi)外50多個研究機構幾百個課題提供了從氫到金40多種離子束流，累計提供實驗束流超過8萬小時。原子能院科研人員通過HI-13串列加速器在核物理基礎研究、核技術應用研究、核數(shù)據(jù)研究及航天微電子器件單粒子效應研究領域，取得了一批具有國際、國內(nèi)重要影響的科研成果。
歷程
1986年開始，在串列加速器上開展了關鍵核數(shù)據(jù)測量，為中國評價核數(shù)據(jù)庫提供了實驗數(shù)據(jù)，其中，快中子激發(fā)函數(shù)測量達到國際先進水平，為我國核裝置的發(fā)展作出了重要貢獻。
1987年，在國內(nèi)首次開展了壘下重離子熔合裂變機制的研究。
1990年，應用加速器質(zhì)譜方法測量了中太平洋海底多金屬結核10Be剖面分布，提供了海底資源生長年代和賦存規(guī)律的重要依據(jù)，為我國獲準中太平洋C-C區(qū)海域30萬平方公里海底資源的開采權作出了重要貢獻。
1991年，在串列加速器上合成了新核素90Ru，結束了中國人在發(fā)現(xiàn)新核素上的歷史空白。
1993年，串列加速器上建成了國內(nèi)第一個放射性次級束裝置。
1995年完成了2H(7Be,8B)n反應角分布測量，間接確定了7Be(p,公式)8B反應的天體物理S17（0）因子，為太陽中微子丟失現(xiàn)象提供了新的實驗證據(jù)。
進程
進入21世紀以來，HI-13串列加速器為國家科技創(chuàng)新的重大需求發(fā)揮著不可或缺的技術支撐作用。
在核物理基礎研究方面，我國科研人員正瞄準國際前沿研究，力爭取得具有國際影響力的科研成果，為核物理發(fā)展研究發(fā)揮重要作用。重離子核反應研究上，主要開展近壘和壘下重離子核反應實驗研究，以揭示碰撞核內(nèi)部和相對運動自由度的多維耦合及組合體系的動力學過程；放射性核束物理與核天體物理研究上，已經(jīng)在加速器次級束流線上產(chǎn)生了純度較好的6He等次級束，間接測量了6He(p,公式)7Li等天體物理重要反應，首次觀察到6Li第二激發(fā)態(tài)的中子-質(zhì)子暈結構和14O的能級結構，研究成果在Phys. Rev. Lett等國際著名刊物發(fā)表后，引起國際同行高度關注，2010年獲國家基金委創(chuàng)新團隊支持。
在核技術應用研究方面，繼續(xù)為國家資源、環(huán)境、材料、生命等學科作出重要貢獻。微電子器件單粒子效應研究上，建成了重離子單粒子效應專用輻照裝置，運行穩(wěn)定性、試驗效率等多方面技術指標達到國際先進水平，與全國20多家科研單位合作開展單粒子效應評估試驗，其結果在我國多個航天工程和“核高基”重大專項中獲得實際應用，在我國航天事業(yè)的快速發(fā)展中發(fā)揮著重要作用；通過國際上五個大型加速器質(zhì)譜系統(tǒng)之一的原子能院加速器質(zhì)譜系統(tǒng)，開展10Be等十余種核素的高靈敏度測量，開展核安全高靈敏監(jiān)測、地質(zhì)資源、環(huán)境污染、核物理與天體物理、生物醫(yī)學示蹤等應用研究，為國家核安全、海洋與地下水資源調(diào)查、核環(huán)境評估、核數(shù)據(jù)測量、骨質(zhì)疏松研究提供新方法新技術。
在核數(shù)據(jù)測量與評價研究方面，按照“小規(guī)模，高水平，有特點”的指導原則，通過快中子雙微分截面、激發(fā)函數(shù)、裂變產(chǎn)額、核衰變數(shù)據(jù)、原子分子數(shù)據(jù)等測量，開展了重要核素的核數(shù)據(jù)測量與評價，為我國核裝置的發(fā)展提供強有力的技術保障，滿足國家核工程的重大需求。裂變產(chǎn)額、活化反應截面、雙微分截面、瞬發(fā)裂變中子能譜、高能公式射線測定、核衰變數(shù)據(jù)、原子分子數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，為我國核產(chǎn)品研制提供了重要的基礎數(shù)據(jù)支撐。
此外，串列加速器在高自旋態(tài)、核效應分析和輻射生物等研究領域也開展了一系列工作。
發(fā)展
作為中國原子能科學研究院四大科學平臺建設項目之一，串列加速器升級工程于2011年4月28日正式開工，將于2014年4月建成世界上首臺100MeV緊湊型強流質(zhì)子回旋加速器。同時，串列加速器升級工程還將積極引進超導直線加速器和多粒子可變能量回旋加速器，建設先進放射性核素裝置等終端設備，促進串列加速器綜合科研能力提升。它的建成和應用，將開拓核物理研究的新方向，滿足國際前沿科學研究的需要和核工業(yè)、航空航天等領域的國家重大需求，實現(xiàn)核物理與天體物理、材料科學、生命科學、加速器技術等多學科的交叉發(fā)展。
隨著串列加速器升級工程的建成和投入使用，原子能院作為我國先導性、基礎性、前瞻性的綜合性核科研基地，將為我國核工業(yè)發(fā)展和核科學進步再立新功，再創(chuàng)輝煌。
榮譽
20多年來，串列加速器實驗室按照國內(nèi)外開放的模式運行與管理，在核物理基礎和應用研究方面取得了一大批具有國家需求背景和國際先進水平的研究成果，獲得國家自然科學獎2項，國家科學技術進步獎8項，國防科學技術獎25項，在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表論文1311篇，其中SCI收錄639篇。
人才培養(yǎng)、合作
串列加速器實驗室已成為我國重要的核科學研究中心和高級核科學研究人員的培養(yǎng)基地，為國家培養(yǎng)了一批核科技高級人才，并與來自國內(nèi)50多家研究單位和美、英、韓、日、俄、德、意等國的科學家開展了合作研究，建立了良好的國內(nèi)國際合作關系。
6月18日上午9時40分，中國原子能科學研究院HI-13串列加速器實現(xiàn)安全運行10萬小時。至此，我國低能核物理研究已形成完備的學科創(chuàng)新體系，并取得一大批具有國家需求背景和國際先進水平的研究成果，為提高我國在國際核物理界的地位發(fā)揮重要作用。
背景
坐落在原子能院的北京串列加速器核物理國家實驗室，是我國低能核物理研究基地。作為實驗室的主體設備，HI-13串列加速器自1986年建成后，20多年來，為國內(nèi)外50多個研究機構幾百個課題提供了從氫到金40多種離子束流，累計提供實驗束流超過8萬小時。原子能院科研人員通過HI-13串列加速器在核物理基礎研究、核技術應用研究、核數(shù)據(jù)研究及航天微電子器件單粒子效應研究領域，取得了一批具有國際、國內(nèi)重要影響的科研成果。
歷程
1986年開始，在串列加速器上開展了關鍵核數(shù)據(jù)測量，為中國評價核數(shù)據(jù)庫提供了實驗數(shù)據(jù)，其中，快中子激發(fā)函數(shù)測量達到國際先進水平，為我國核裝置的發(fā)展作出了重要貢獻。
1987年，在國內(nèi)首次開展了壘下重離子熔合裂變機制的研究。
1990年，應用加速器質(zhì)譜方法測量了中太平洋海底多金屬結核10Be剖面分布，提供了海底資源生長年代和賦存規(guī)律的重要依據(jù)，為我國獲準中太平洋C-C區(qū)海域30萬平方公里海底資源的開采權作出了重要貢獻。
1991年，在串列加速器上合成了新核素90Ru，結束了中國人在發(fā)現(xiàn)新核素上的歷史空白。
1993年，串列加速器上建成了國內(nèi)第一個放射性次級束裝置。
1995年完成了2H(7Be,8B)n反應角分布測量，間接確定了7Be(p,公式)8B反應的天體物理S17（0）因子，為太陽中微子丟失現(xiàn)象提供了新的實驗證據(jù)。
進程
進入21世紀以來，HI-13串列加速器為國家科技創(chuàng)新的重大需求發(fā)揮著不可或缺的技術支撐作用。
在核物理基礎研究方面，我國科研人員正瞄準國際前沿研究，力爭取得具有國際影響力的科研成果，為核物理發(fā)展研究發(fā)揮重要作用。重離子核反應研究上，主要開展近壘和壘下重離子核反應實驗研究，以揭示碰撞核內(nèi)部和相對運動自由度的多維耦合及組合體系的動力學過程；放射性核束物理與核天體物理研究上，已經(jīng)在加速器次級束流線上產(chǎn)生了純度較好的6He等次級束，間接測量了6He(p,公式)7Li等天體物理重要反應，首次觀察到6Li第二激發(fā)態(tài)的中子-質(zhì)子暈結構和14O的能級結構，研究成果在Phys. Rev. Lett等國際著名刊物發(fā)表后，引起國際同行高度關注，2010年獲國家基金委創(chuàng)新團隊支持。
在核技術應用研究方面，繼續(xù)為國家資源、環(huán)境、材料、生命等學科作出重要貢獻。微電子器件單粒子效應研究上，建成了重離子單粒子效應專用輻照裝置，運行穩(wěn)定性、試驗效率等多方面技術指標達到國際先進水平，與全國20多家科研單位合作開展單粒子效應評估試驗，其結果在我國多個航天工程和“核高基”重大專項中獲得實際應用，在我國航天事業(yè)的快速發(fā)展中發(fā)揮著重要作用；通過國際上五個大型加速器質(zhì)譜系統(tǒng)之一的原子能院加速器質(zhì)譜系統(tǒng)，開展10Be等十余種核素的高靈敏度測量，開展核安全高靈敏監(jiān)測、地質(zhì)資源、環(huán)境污染、核物理與天體物理、生物醫(yī)學示蹤等應用研究，為國家核安全、海洋與地下水資源調(diào)查、核環(huán)境評估、核數(shù)據(jù)測量、骨質(zhì)疏松研究提供新方法新技術。
在核數(shù)據(jù)測量與評價研究方面，按照“小規(guī)模，高水平，有特點”的指導原則，通過快中子雙微分截面、激發(fā)函數(shù)、裂變產(chǎn)額、核衰變數(shù)據(jù)、原子分子數(shù)據(jù)等測量，開展了重要核素的核數(shù)據(jù)測量與評價，為我國核裝置的發(fā)展提供強有力的技術保障，滿足國家核工程的重大需求。裂變產(chǎn)額、活化反應截面、雙微分截面、瞬發(fā)裂變中子能譜、高能公式射線測定、核衰變數(shù)據(jù)、原子分子數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，為我國核產(chǎn)品研制提供了重要的基礎數(shù)據(jù)支撐。
此外，串列加速器在高自旋態(tài)、核效應分析和輻射生物等研究領域也開展了一系列工作。
發(fā)展
作為中國原子能科學研究院四大科學平臺建設項目之一，串列加速器升級工程于2011年4月28日正式開工，將于2014年4月建成世界上首臺100MeV緊湊型強流質(zhì)子回旋加速器。同時，串列加速器升級工程還將積極引進超導直線加速器和多粒子可變能量回旋加速器，建設先進放射性核素裝置等終端設備，促進串列加速器綜合科研能力提升。它的建成和應用，將開拓核物理研究的新方向，滿足國際前沿科學研究的需要和核工業(yè)、航空航天等領域的國家重大需求，實現(xiàn)核物理與天體物理、材料科學、生命科學、加速器技術等多學科的交叉發(fā)展。
隨著串列加速器升級工程的建成和投入使用，原子能院作為我國先導性、基礎性、前瞻性的綜合性核科研基地，將為我國核工業(yè)發(fā)展和核科學進步再立新功，再創(chuàng)輝煌。
榮譽
20多年來，串列加速器實驗室按照國內(nèi)外開放的模式運行與管理，在核物理基礎和應用研究方面取得了一大批具有國家需求背景和國際先進水平的研究成果，獲得國家自然科學獎2項，國家科學技術進步獎8項，國防科學技術獎25項，在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表論文1311篇，其中SCI收錄639篇。
人才培養(yǎng)、合作
串列加速器實驗室已成為我國重要的核科學研究中心和高級核科學研究人員的培養(yǎng)基地，為國家培養(yǎng)了一批核科技高級人才，并與來自國內(nèi)50多家研究單位和美、英、韓、日、俄、德、意等國的科學家開展了合作研究，建立了良好的國內(nèi)國際合作關系。
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