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世纪的中子科学 赵志祥-第3章

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    那么中子散射技术由于这些特点,那么它在国家迫切需要解决的各类科学技术问题之中,占有比较高的覆盖面,我们曾经做过一个不完全的统计,大概在国家关心的一些亟需需要解决的科技问题之中,中子散射技术,覆盖面可以高达40%到50%。

    那么下面我说一说另外一个基础研究的领域,核物理,高通量堆也好,兆瓦的散裂中子源也好,它所能提供的源强,我刚才说过了,大体上可以到每秒每平方厘米1乘10的15次方这样一个源强,那么这个源强是和任何其他的中子源所不能够达到的,不能够提供的,这样我们就可以用来研究一些极其罕见的稀有的事件,所谓稀有的事件就是它发生的几率比较低,中子源的源强强了,我们就可以开展这方面的研究。

    另外的话,我们可以用非常低的样品量,来开展这方面的研究工作,这也是有实际意义的,比如说天体物理里边,用到的一些参数非常重要,但是要做这种参数的测量,同位素的样品的制备,非常不容易制备,所以样品量就不可能太高,但是如果我们采用这种大型的可以提供很高很强中子流的这种中子科学装置的话,我们就有可能只使用纳克量级的样品量来,就开展这方面的研究工作,这是一种。

    另外一个,中子和核子,所谓核子的话,就是质子或者中子,因为原子核是由核子组成的,核子就是质子和中子,那么,中子和核子的相互作用,或者说中子和靶核的相互作用,都是一种强相互作用,如果说是其他的用质子去做的话,因为有个库仑位垒的关系,理论描述非常地复杂,那么如果用中子去做,那么在散射理论,这个理论描述就非常简化,所以,用中子开展少核子的这种实验,我们可以非常清晰地获取强相互作用的有关信息,所以,这方面的工作也是非常有意义的。

    下边是天体核物理,那么我刚才说过了,对于比铁重的这些重元素的合成,按照有关理论的描述,它主要是来源于中子俘获,就是它吃掉一个中子,放出一个伽玛(射线),它的原子序数不变,但是它的质量数增加一位,这个过程还可以不断地进行,它还要继续吃中子,当然这还要经过beta衰变,大概从铁开始,到锕系核,这些核素的产生都是这样形成的,那么要模拟这样一个过程,我们就必须知道大量的中子俘获截面准确的知识,那么我刚才说过用其他的中子源,开展这方面的测量,很困难,或者说不可能,因为有一些截面很小,作用几率很低,有一些核素它的同位素样品,制备起来很困难,所以样品量很小,用一般的比较低的源强的中子源去做做不了,所以只能用这种像高通量堆,像散裂中子源做这方面的工作是可能的。

    下边的话,我想用这样一个简短的结论,来结束我的报告,中子科学在20世纪对科学技术的发展和人类社会经济的发展,做出了举世公认的贡献,这是我想说的第一点,第二点,中子科学研究平台,一个是中子源的强度和品质,决定了中子科学研究的广度,深度和水平,那么强流加速器驱动的散裂中子源,和高通量反应堆中子源,在特点上具有很强的互补性,是21世纪中子科学装置的主流,第三点,一个先进的中子科学装置,将覆盖21世纪大量的科学前沿问题,和国家迫切需要解决的重大工程技术问题,所以从科学发展的角度,从国家实际需求的角度,建设先进的多用途的中子科学装置,是非常必要的,我的报告今天就介绍这么多,谢谢大家。

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