我国的热中子散射工作现况和展望

我国已在中国原子能科学研究院建成了国内唯一的、面向全国的热中子散射实验研究基地,并已形成了一些稳定的研究方向,取得了一些有学科价值和应用前景的成果。今后如能继续得到重视和支持,可望开拓一些新的课题,取得新的成果,为以后的发展打下基础。     

铁基非晶态因瓦合金的热中子散射研究

因瓦（ｌｎｖａｒ）合金具有热膨胀性能随温度变化反常的特性，很多非晶态合金也具有显著的因瓦效应。用中子非弹性散射方法测量了铁基非晶态金属－金属型Ｆｅ９０－ｘＣｏｘＺｒ１０（ｘ＝１０，４０）和金属－类金属型Ｆｅ８０－ｙＣｒｙＰ１３Ｃ７（ｙ＝４，８）合金，以及Ｆｅ８６Ｃｏ４Ｚｒ１０因瓦合金居里点（ＴＣ＝３３０Ｋ）上下的广义声子谱。从３组声子谱的比较中，观察到了与因瓦效应相关的声子软化现象。结合已经观察到的晶态因瓦合金的声子软化现象，认为声子软化现象是因瓦效应的基本特征之一，它与晶格的长程有序无关，与材料类型无关。它的出现可能与在因瓦合金中存在增强的电子－声子相互作用有关     

~7LiH材料热中子散射数据研究

基于热中子散射理论,编制热中子散射数据计算程序Sirius。采用基于密度泛函理论的第一原理冻结声子方法,得到7Li H中7Li和H的声子态密度。利用Sirius程序和声子态密度,获取7Li H的热中子散射数据。理论分析表明,获得的数据合理。     

热中子辐照提高YBCO和GdBCO超导材料Jc的研究

利用重水反应堆水平孔道热中子对熔融织构生长(Melt-Textured Growth)的YBa_2Cu_3O_(7-y)和GdBa_2Cu_3O_(7-y)超导材料进行辐照研究。前者共8个样品,热中子注量为3.7×10~(11)-1.4×10~(17)cm~(-2);后者共6个样品热中子注量为5.2 ×10~(13)-4.7×10~(16)cm~(-2)。样品辐照前后,用移动样品磁强计测量其磁滞回线并推算出临界电流密度进行比较。YBCO结果表明,当热中子注量大于10~(17)cm~(-2)时,J_c可增加一倍以上。GdBCO样品也有明显增加。在上述热中子注量范围内,J_c值增量随辐照注量增加而增加,并且高场时增加值比低场时更大。这可能是由于随着辐照注量增加,缺陷增多,钉扎中心密度增加,两钉扎中心的相对距离减小。这更有利于高场下的钉扎作用。     

人血清白蛋白与锌离子缔合效应的中子小角散射研究

采用中子小角散射谱仪对系列溶液样品进行测量，直接获得锌离子－人血清白蛋白分子配位体的亚微观结构参数，结合平衡透析法实验结果和其它已知条件，定量地描述了锌离子与人血清白蛋白在不同条件下相互作用的微观过程，其结果与传统化学和生化方法所得结果相吻合。     

同步辐射小角散射法和中子衍射法研究中子辐照Al-B合金结构

为了研究He在材料中的行为,借助10B的(n,α)核反应,通过反应堆热中子对Al-B合金进行辐照,引入He原子密度达6.2×1025 m-3。采用同步辐射X射线小角散射法(Synchrotron small angle X-ray scattering,SAXS)原位测试了不同温度下合金中He的状态变化,并结合透射电镜(Transmission electron microscope,TEM)对试样进行了观察;采用X射线衍射和中子衍射法分析了合金晶格参数的变化。SAXS分析表明,随着温度升高试样内部的颗粒和孔洞消失,He泡数量不断增多、尺寸增大。700 oC下He泡的半径大约增大到10 nm,与室温时颗粒和孔洞相当。衍射分析表明,B原子引入使得Al晶格常数增大,但不存在可见的第二相,中子辐照使得生成的Li和He原子进入Al晶格,进一步加大了晶格常数。辐照后的样品加热使得He从晶格间隙位置扩散到晶界形成He泡,从而缓解了对晶格的挤压,导致了晶格常数的回复减小,第一性原理计算得到的间隙原子B、Li、He引起的晶格肿胀解释了这一结果。     

Ti-Mo储氢合金氘化物的中子衍射研究

Ti-Mo储氢合金合金是一种重要的氚靶材料,但其吸氢后的晶体结构变化还未见报道。由于氢的原子序系数很小,X射线衍射方法不易观察。而氢(氘、氚)的相干中子散射长度很大,中子对     

用中子散射幅度谱研究石蜡厚度响应的初探

用中子散射幅度谱研究石蜡厚度响应的实验装置由^241Am-Be中子源、锂玻璃探测器和BH1224多道谱仪组成。实验表明，热中子幅度谱峰区计数Y与0～54．7mm的石蜡厚度D间存在较好的线性关系；对石蜡在0≤D≤54．7mm测得的7点Y值进行线性拟合，源距r=5．5cm时，斜率B最大，测厚准确度为2．5mm。     

Nd（Fe,Si）11C1．5永磁合金的中子与X射线衍射研究

用中子衍射和X射线衍射技术对配比成分为NdF10.5Si1.5C1.5的永磁合金样品的晶体结构和磁结构进行了研究。测定其为四方的BaCd11型结构,Si元素择优占据8d替代晶位,C原子进入间隙的8c晶位。中子衍射结果表明其磁结构为易面结构。     

45 LaNi5-xAlxDy（x=0.1，0.3，0.45，0.5）微观结构中子衍射研究

LaNi5贮氢合金由荷兰Philips公司于1969年首先研制出来，具有吸氢量大、易活化、不易中毒、平衡压力适中、吸放氢快、滞后小等优点。然而由于贮氢材料所固有的热力学性质，使其应用受到了一定限制。为满足各方面的需要，LaNi5贮氢合金从二元向多元化方向发展。人们首先考虑用不同的金属元素M取代部分Ni形成LaNi5-xMx（M为Al、Ti、Co等），其中以LaNi50xAlx最受关注。用Al部分替代合金中的Ni，可改进材料贮氢的稳定性，降低室温平衡离解压等。La—Ni—Al合金是聚变能开发中一种重要的贮氢材料；含有高浓度氢的La-Ni—Al合金还是新型无污染电池的候选材料之一，在国防工业和民用上有重要的应用价值。     

氢化锆-水-铀栅格特性研究

本文的目的在于研究氢化锆在增殖系统中的慢化特性,在N_h/N_5为233—543范围内做了七个临界实验,在N_H/N_5=233,337两个准均匀栅格上做了热谱、通量分布、温度系数、瞬发中子衰减常数、材料的反应性系数等测量。七个临界实验、两个准均匀栅格的热谱与反射层节省等测量结果均与理论计算结果相符合,计算中用的是一维四群扩散理论,氢化锆介质的散射核是用晶格结构的声子谱模型获得的,从而说明这个计算模型是可用的。