LEAF装置重离子核反应中子辐射场的模拟研究
发布时间：2021-06-24 06:29
重离子物理与重离子应用技术是近年来被广泛关注的前沿研究领域,重离子加速器是开展重离子物理与重离子应用技术研究的基础,发展强流重离子加速器是开展重离子物理与重离子应用技术的迫切需要,在此背景下,中国科学院近代物理研究所（IMP）承担了国家重大科学仪器专项项目低能量强流高电荷态重离子研究装置（LEAF）的研制任务。LEAF装置加速的低能强流高电荷态重离子轰击靶或束流损失轰击器壁会生次级射线辐射场（包括X射线、γ射线、质子、中子等）,其中中子辐射场屏蔽最为困难,是需要研究和评估的重要问题之一。本论文工作的研究目标是开展LEAF装置产生的典型重离子束（H2+、4He2+、1606+、40Ar12+、58Ni28+、129Xe45+、209Bi55+、238U56+）轰击 Al、Fe、Cu 等靶产生的中子辐射场特性的模拟研究,并计算中子场的剂量当量,为LEAF装置周围中子剂量评估和屏蔽体的设计提供基础数据。对论文的主要研究内容、研究结果及结论总结如下:开展了重离子核反应相关理论研究。对重离子导致的卢瑟福散射、库仑激发、深度非弹性散射、完全熔合反应等反应类型、反应过程及所涉及的相关理论和模型进行了...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NSCL的重离子加速器布局[21]
兰州大学硕士学位论文LEAF装置重离子核反应中子辐射场的模拟研究4A1900，并建设了离子鉴别能力很强的S800磁谱仪（其束线放大图见图1.2所示）。次级放射性束及S800磁谱仪于2001年开始运行，开展了大量的物理工作。此重离子加速器因采用了回旋加速器方式，与大型同步加速器相比，其束流能量偏低(<150MeV/u)。目前，NSCL正在建造一台更高束流能量和更高束流强度的重离子加速器(FacilityforRareIsotopeBeams-FRIB)，其束流指标的设计参数见表1-1所示。图1-1NSCL的重离子加速器布局[21]图1-2S800磁谱仪布局放大图[22]表11FRIB典型束流设计指标[22]IonE(MeV/u)I(pμA)proton61065686Kr26518238U2108
兰州大学硕士学位论文LEAF装置重离子核反应中子辐射场的模拟研究51.2.2RIKEN-RIBF重离子加速器如图1-3所示，日本理化学研究所（RIKEN）于1986年建成运行的重离子加速器RIBF主体由一台直线加速器（RLAC）和两台回旋加速器（AVF和RRC）组成，其中，RLAC和AVF作为RRC的注入器，RRC的能量常数为540，AVF的能量常数为65。早先该加速器主要用于核物理和生物领域的研究，随着研究领域的扩展需求，RIKEN在上述加速器的基础上于2006年完成了升级工程，新建了固定频率回旋加速FRC、中间段回旋加速器IRC、超导回旋加速器SRC，这三台回旋加速器的能量常数分别为570、980和2500。即RIKEN的重离子加速器RIBF包含了5台回旋加速器，5台回旋加速器级联加速，能够将轻A<40的离子加速到440MeV/u，将A>40的重离子能量加速到350MeV/u，束流强度在3.6-1000pnA范围，表1-2显示了该加速器所加速的典型离子束流的能量和强度。图1-3日本RIKEN-RIBF装置[20]表1-2SRC典型束流指标及实现时间[23]IonE(MeV/u)I(pnA)AchievedinPol-d250120May.20094He3201000Oct.200914N250360Oct.201018O3451000Jul.201048Ca345415Jun.201270Zn345100Jul.201286Kr34530Nov.2007124Xe34524Jun.2012238U3453.6Dec.20121.2.3GSI的重离子加速器
【参考文献】：
期刊论文
[1]241Am-Be中子参考辐射的蒙特卡罗模拟研究[J]. 张颂,魏彪,刘易鑫,毛本将,钱易坤,黄宇晨,冯鹏. 强激光与粒子束. 2020(05)
[2]重离子束辐射诱变技术在植物育种中的应用[J]. 刘瑞媛,金文杰,曲颖,周利斌,董喜存,李文建. 广西科学. 2020(01)
[3]离子辐射选育当归新品种安全性评价[J]. 李硕,李成义,李敏,杨秀娟,冯新昌. 中草药. 2018(11)
[4]兰州重离子加速器研究装置HIRFL[J]. 夏佳文,詹文龙,魏宝文,原有进,赵红卫,杨建成,石健,盛丽娜,杨维青,冒立军. 科学通报. 2016(Z1)
[5]中国科学院近代物理研究所重离子束治癌进展[J]. 肖国青,张红,李强,宋明涛,詹文龙. 原子核物理评论. 2007(02)
[6]用随机扩增多态性DNA技术对重离子辐照大丽花花色突变体的初步研究[J]. 董喜存,李文建,余丽霞,周利斌,马爽,颉红梅. 辐射研究与辐射工艺学报. 2007(01)
[7]春小麦突变新品种-“陇辐2号”[J]. 赵连芝,王勇,甄东升,李雁民,王浩瀚,颉红梅,卫增泉. 核农学报. 2005(01)
[8]镅-铍环状中子源的制造[J]. 蔡善钰,汪幼梅. 核科学与工程. 1997(04)
博士论文
[1]基于双核模型研究超重核合成机制[D]. 郭树青.兰州大学 2018
[2]强流中子发生器中子源特性模拟及快中子诱发锕系核素裂变物理研究[D]. 韦峥.兰州大学 2016
本文编号：3246564
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NSCL的重离子加速器布局[21]
兰州大学硕士学位论文LEAF装置重离子核反应中子辐射场的模拟研究4A1900，并建设了离子鉴别能力很强的S800磁谱仪（其束线放大图见图1.2所示）。次级放射性束及S800磁谱仪于2001年开始运行，开展了大量的物理工作。此重离子加速器因采用了回旋加速器方式，与大型同步加速器相比，其束流能量偏低(<150MeV/u)。目前，NSCL正在建造一台更高束流能量和更高束流强度的重离子加速器(FacilityforRareIsotopeBeams-FRIB)，其束流指标的设计参数见表1-1所示。图1-1NSCL的重离子加速器布局[21]图1-2S800磁谱仪布局放大图[22]表11FRIB典型束流设计指标[22]IonE(MeV/u)I(pμA)proton61065686Kr26518238U2108
兰州大学硕士学位论文LEAF装置重离子核反应中子辐射场的模拟研究51.2.2RIKEN-RIBF重离子加速器如图1-3所示，日本理化学研究所（RIKEN）于1986年建成运行的重离子加速器RIBF主体由一台直线加速器（RLAC）和两台回旋加速器（AVF和RRC）组成，其中，RLAC和AVF作为RRC的注入器，RRC的能量常数为540，AVF的能量常数为65。早先该加速器主要用于核物理和生物领域的研究，随着研究领域的扩展需求，RIKEN在上述加速器的基础上于2006年完成了升级工程，新建了固定频率回旋加速FRC、中间段回旋加速器IRC、超导回旋加速器SRC，这三台回旋加速器的能量常数分别为570、980和2500。即RIKEN的重离子加速器RIBF包含了5台回旋加速器，5台回旋加速器级联加速，能够将轻A<40的离子加速到440MeV/u，将A>40的重离子能量加速到350MeV/u，束流强度在3.6-1000pnA范围，表1-2显示了该加速器所加速的典型离子束流的能量和强度。图1-3日本RIKEN-RIBF装置[20]表1-2SRC典型束流指标及实现时间[23]IonE(MeV/u)I(pnA)AchievedinPol-d250120May.20094He3201000Oct.200914N250360Oct.201018O3451000Jul.201048Ca345415Jun.201270Zn345100Jul.201286Kr34530Nov.2007124Xe34524Jun.2012238U3453.6Dec.20121.2.3GSI的重离子加速器
【参考文献】：
期刊论文
[1]241Am-Be中子参考辐射的蒙特卡罗模拟研究[J]. 张颂,魏彪,刘易鑫,毛本将,钱易坤,黄宇晨,冯鹏. 强激光与粒子束. 2020(05)
[2]重离子束辐射诱变技术在植物育种中的应用[J]. 刘瑞媛,金文杰,曲颖,周利斌,董喜存,李文建. 广西科学. 2020(01)
[3]离子辐射选育当归新品种安全性评价[J]. 李硕,李成义,李敏,杨秀娟,冯新昌. 中草药. 2018(11)
[4]兰州重离子加速器研究装置HIRFL[J]. 夏佳文,詹文龙,魏宝文,原有进,赵红卫,杨建成,石健,盛丽娜,杨维青,冒立军. 科学通报. 2016(Z1)
[5]中国科学院近代物理研究所重离子束治癌进展[J]. 肖国青,张红,李强,宋明涛,詹文龙. 原子核物理评论. 2007(02)
[6]用随机扩增多态性DNA技术对重离子辐照大丽花花色突变体的初步研究[J]. 董喜存,李文建,余丽霞,周利斌,马爽,颉红梅. 辐射研究与辐射工艺学报. 2007(01)
[7]春小麦突变新品种-“陇辐2号”[J]. 赵连芝,王勇,甄东升,李雁民,王浩瀚,颉红梅,卫增泉. 核农学报. 2005(01)
[8]镅-铍环状中子源的制造[J]. 蔡善钰,汪幼梅. 核科学与工程. 1997(04)
博士论文
[1]基于双核模型研究超重核合成机制[D]. 郭树青.兰州大学 2018
[2]强流中子发生器中子源特性模拟及快中子诱发锕系核素裂变物理研究[D]. 韦峥.兰州大学 2016
本文编号：3246564
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3246564.html
