硼中子俘获治疗的蒙特卡罗方法模拟

用通用蒙特卡罗程序MCNP模拟了粒子在人脑中的输运过程. 吸收剂量率主要来自以下四个反应:¹⁰B(n,α)⁷Li,¹⁴N(n,p)¹⁴C,¹H(n,γ)²D,快中子弹性散射反应.对肿瘤区的贡献主要来自硼中子吸收反应.结果表明,超热中子比热中子适合于深肿瘤的治疗,而热中子对浅肿瘤的治疗有优越性,比如皮肤癌.同确定论方法的结果相比,蒙特卡罗方法不失为一种模拟中子俘获治疗的好工具.     

BNCT蒙特卡洛剂量计算的混合网格算法研究

在硼中子俘获治疗(BNCT)的蒙特卡洛(MC)剂量计算中,通常使用单一的网格模式,如16mm,8mm,4mm.使用细网格计算资源太大,使用粗网格,计算精度不够,为此,根据粒子穿透深度和计数量的变化梯度,采用混合网格模拟计算,达到了细网格的精度,时间仅为细网格的37%.     

从理论物理到工程物理--于敏先生的学术生涯与杰出贡献

核武器的成功研制是新中国成立以来取得的最重大的成就之一，它深刻地影响着当今世界的政治格局，对巩固我国的大国地位和提升中国在国际上的影响力起着至关重要的作用。核武器过去是、现在是、将来仍然是我国国家安全的重要基石。中国核武器发展的辉煌历程是成千上万科技工作者无私奉献的集体成就，然而谁也无法否认杰出科学家在武器物理关键技术突破中所发挥的重要引领作用。于敏先生就是我国从事核武器事业的璀璨科学家群体中最为突出的代表之一，是我国核武器研究与国防高科技发展中的主要组织者、领导者和技术核心，他为我国核武器事业作出了不可磨灭的历史性贡献，当之无愧是中国最杰出的物理大师之一。     

燃烧系统的离散Boltzmann建模与模拟研究进展

燃烧系统的诸多模拟依托于流体建模, 离散Boltzmann方法(discrete Boltzmann method, DBM) 是近年来发展起来的一种新的流体介观建模方法. 本文简要评述DBM发展的两个方向——Navier-Stokes等偏微分方程的数值逼近解法和复杂系统的微介观动理学建模. 主要介绍在燃烧系统模拟方面DBM已有的工作、新近的思路、与传统流体建模的异同以及近期的研究成果. 本文重点传递的信息为: 作为复杂系统微介观动理学建模出现的DBM在模拟过程中同时给出“流动”及其相伴随的、关系最密切的那部分“热动”非平衡效应; 它为燃烧等复杂系统中各类非平衡行为的描述、非平衡信息的提取、非平衡程度的度量提供了一种简洁、有效的方法; 它所提供的热动非平衡测量量有两类: 一类是直接比较分布函数和平衡态分布函数的动理学矩关系得到的, 一类是来自于Chapman-Enskog多尺度分析给出的热传导和黏性项. 基于第二类DBM, 可以实现(燃烧等)一大类复杂流体系统的多尺度物理建模.     

惯性约束聚变的中子半影成像诊断系统的优化研究

在激光驱动的惯性约束聚变实验中,中子半影成像是重要的诊断方法.基于分辨率的要求,模拟了中子源与半影孔装置间不同距离、半影孔装置不同厚度、半影孔装置不同外径以及不同孔型的系统点扩展函数,通过分析点扩展函数的尖锐性和等晕性优化诊断系统.同时还给出了系统的装配误差要求,并发现系统在线性重建时能达到15 μm分辨率,而非线性重建时能满足5 μm分辨率的诊断要求. 关键词： 中子半影成像 Monte Carlo方法 系统优化 分辨率     

随机中子动力学及其数值模拟研究进展

随机中子动力学是核动力设计和核反应堆安全中的重要课题,本文从随机中子动力学的基础概念和研究方法出发,介绍随机中子动力学研究的历史发展和研究现状.裂变中子与光子的多重性是反应堆零功率中子噪声主要来源,对中子涨落的方程描述及其求解,演化出零功率中子噪声与功率反应堆噪声的随机理论.随机中子动力学的重要应用包括反应性微观测量、功率反应堆噪声测量和分析、核临界漂移分析和核材料识别与检测等.在半个多世纪的研究中,以脉冲堆点火过程的脉冲爆发等待时间分布为代表的随机性,一直缺乏定量分析方法和工具.直到近几年,模拟随机中子动力学过程的广义半马尔科夫过程模拟方法取得了重要进展,很好地揭示了脉冲堆实验中子点火规律.最后讨论随机中子动力学研究中有待解决的研究课题.     

Microscopic study of 7Li-nucleus potential

A microscopic approach is employed to study the optical potential for the 7Li-nucleus interaction system without any free parameters.It is obtained by folding the microscopic optical potentials of the constituent nucleons of 7Li over their density distributions.We employ an isospin-dependent nucleon microscopic optical potential,which is based on the Skyrme nucleon-nucleon effective interaction and derived using the Green's function method,as the nucleon optical potential.The harmonic oscillator shell model is used to describe the internal wave function of 7Li and obtain the nucleon density distribution.The 7Li microscopic optical potential is used to predict the reaction cross-sections and elastic scattering angular distributions for the target range from 27Al to 208Pb and energy range below 450 MeV.Generally,the results can reproduce the measured data reasonably well.In addition,the microscopic optical potential is comparable to a global phenomenological optical potential by fitting the presently existing measured data.     

FREQUENCY CATASTROPHE AND CO-EXISTING ATTRACTORS IN A CELL Ca2+ NONLINEAR OSCILLATION MODEL WITH TIME DELAY

Frequency catastrophe is found in a cell Ca²⁺ nonlinear oscillation model with time delay. The relation of the frequency transition to the time delay is studied by numerical simulations and theoretical analysis. There is a range of parameters in which two kinds of attractors with great frequency differences co-exist in the system. Along with parameter changes, a critical phenomenon occurs and the oscillation frequency changes greatly. This mechanism helps us to deepen the understanding of the complex dynamics of delay systems, and might be of some meaning in cell signalling.     

沉痛悼念黄祖洽先生

<正>中国科学院院士,著名理论物理学家、核物理学家、教育家,我国氢弹研制的探路先锋和我国核武器物理问题研究的主要负责人之一,北京师范大学教授黄祖洽先生因病医治无效,于2014年9月7日在北京逝世,享年90岁。黄祖洽1924年10月2日出生于湖南省长沙市,1944年考入西南联大学习物理,1950年清华大学研究生毕业后到中国科学院近代物理研     

中子物理研究及应用

文章介绍了中子物理研究的发展历程,简述了中子输运方程及其近似解法,阐明了动态系统中子物理研究的特殊性,然后慨述了中国核参数和中子输运研究的发展和近况,并讨论了中子物理中有待深入的研究课题.